Oblike in pretok telesa | Fizične zakonitosti v plavanju

Oblike telesa in pretok

Ne čelna površina telesa, kot smo domnevali prej, ampak razmerje med čelno površino in dolžino telesa igra najpomembnejšo vlogo pri odpornosti v vodi. To lahko ponazorimo z naslednjim primerom. Če skozi vodo povlečete ploščo in valj z enako sprednjo površino, je vodoodpornost pred telesom enaka, toda turbulenca na sledi je precej drugačna.

Izraz čelni upor torej ni povsem pravilen, saj turbulenca na sledi močneje zavira telo. Po najnovejših ugotovitvah imajo vretenaste strukture pingvinov najmanj turbulenc. Ribe s takšno obliko telesa spadajo med najhitrejše plavalce. Primer povratnega toka: oseba tek skozi vodo potegne partnerja, ki je na vodni gladini za seboj čučal zaradi posledica sesalnega učinka.

Pogon v vodi

Pogon v vodi lahko dosežemo s spreminjanjem oblike telesa (gibanje plavuti pri ribah) ali s konstrukcijami, ki ustvarjajo pogon (propeler). Pri obeh metodah se voda sproži in tako deluje nazaj na plavajoče telo. Vzajemna reakcija se imenuje abutment.

V nadaljevanju so podrobneje razloženi trije principi gibanja v vodi. 1. Načelo pritiska vesla: npr. Račja stopala: Stopala rac se premikajo pravokotno na smer gibanja (nazaj). Na zadnji strani nastane podtlak (mrtva voda), ki upočasni plavajoče telo.

Potrebno je veliko energije in pogon je majhen. 2. načelo povratnega curka: npr. lignji: lignji zbirajo vodo v telesu in jo odvajajo skozi ozek kanal.

Posledica tega je pot do telesa 3. Načelo valovanja: Primer delfina: Za vsakim telesom se na sledi pojavijo vrtljive vodne mase. Te vrtljive vodne mase so v večini primerov neurejene in imajo zavorni učinek.

V primeru delfinov vodne mase uredi telesni val in so zato lahko koristne za pogon. Te urejene vodne mase se imenujejo vortex. v plavanjevendar je zelo težko doseči, da se vodne mase s telesnim gibanjem urejeno vrtijo. V območju moči pa omogoča zelo visoko plavanje hitrosti.