расчет кинематики и динамики

При определенной скорости движения положительным является увеличение отношения шага к темпу. Так, например, если пловец плывет со скоростью 1,6 м/с при темпе 40 циклов/мин с шагом, равным 2 м, то отношение будет равно 2/40 = 0,05. С ростом мастерства или улучшением спортивной формы это отношение будет увеличиваться.
Динамические характеристики движений
Динамические характеристики раскрывают движение материальных тел в зависимости от действующих на них сил. Любое тело, движущееся в воде, испытывает действие движущих сил и сил гидродинамического сопротивления. При горизонтальном расположении тела равнодействующая движущих сил и сил гидродинамического сопротивления располагаются на одной горизонтальной линии. При плавании спортивными способами положение тела по отношению к горизонтали меняется. Угол между продольной осью тела и поверхностью воды называется углом атаки. Он положительный, если плечи выше таза, и отрицательный, если плечи ниже таза. В первом случае возникает дополнительная подъемная гидродинамическая сила, во втором — топящая сила.
Гребковые гидродинамические силы возникают в результате выполнения гребковых движений — главным образом конечностями. Перемещаясь в воде, конечности встречают сопротивление воды. Это сопротивление зависит от скорости их перемещения относительно тела пловца, коэффициента обтекаемости гребущей поверхности и ее миделевого сечения. Чем больше эти показатели, тем больше величина сопротивления воды и как результат этого величина гребковой силы F.
Например, при плавании дельфином общая сила сопротивления воды гребущей поверхности рук может достигать 20 — 25 кг. При всех способах плавания силы сопротивления увеличиваются от плеча к ладони.
В плавании наибольший интерес представляют составляющие гребковой силы в вертикальном и горизонтальном направлениях. Например, если имеются кинограммы, видеограммы или циклограммы техники плавания, отснятые в вертикальной плоскости, можно определить соотношение усилий, развиваемых пловцом, в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Для этого (см. рис. 1.3) рисуют вектор равнодействующей гребка Fгр (гребковая), располагая ее в основании ладони перпендикулярно к ее поверхности, а затем из точки, где начинается этот вектор, проводятся горизонтальная и вертикальная линии в сторону вектора. Затем, пользуясь правилом параллелограмма, от конца вектора проводят линии параллельно горизонтали и вертикали. Пересечения этих линий с горизонталью и вертикалью определяют величины горизонтальной и вертикальной составляющих.
На рис. 1.3. видно, что в начале гребка вертикальная составляющая Гпод (подъемная) намного больше, чем горизонтальная составляющая Fдв (движущая). Поэтому можно заключить, что в этой части гребка пловец тратит усилие на подъем тела больше, чем на продвижение вперед. В средней части гребка гребковая сила совпадает с направлением горизонтальной составляющей, и поэтому вертикальная составляющая отсутствует, что указывает на то, что пловец в этой части гребка все усилия тратит на продвижение вперед. В конце гребка, когда ладонь направлена назад и вверх, вертикальная составляющая меняет направление, и, соответственно, меняется и ее эффект. Вертикальная составляющая из подъемной превращается в топящую силу «Fтоп (топящая)».