ha meglehetősen Figyelmes úszó vagy, akkor észreveheted, hogy a tested hajlamos ellenállni a víz alatti tartózkodásnak, miközben megpróbálsz átcsúszni a mélységben. Ez kissé bosszantó lehet, különösen, ha a víz alatti úszási képességeit kívánja csiszolni. Akkor miért történik ez egyáltalán?
az ok, amiért mindig lebegsz, amikor víz alatt próbálsz úszni, az az, hogy pozitívan úszó vagy. A tested súlya kisebb, mint a kiszorított víz, aminek következtében a tested felemelkedik, amikor a víz felszíne alatt úszol. Ez a pozitív felhajtóerő jelenség a testösszetételnek tulajdonítható.
pozitív felhajtóerő lehet egy kicsit trükkös fogalom megérteni, ha megy róla a rossz irányba. Az alábbiakban lépésről lépésre lebontjuk a pozitív felhajtóerő fogalmát, hogy alaposan megértsük, miért nem tűnik úgy, hogy a tested víz alatt marad. Olvassa el a végéig, hogy felfedezzen néhány ügyes trükköt a pozitív felhajtóerő ellensúlyozására és a víz felszíne alatt maradására.
a világ minden tárgyának természetes felhajtóereje van, a szikláktól a vitorlásokon át az emberekig. Gyors emlékeztetőként a felhajtóerő egy tárgy természetes hajlamára utal, hogy lebegjen—vagy elsüllyedjen -, amikor teljesen vagy részben belemerül egy folyadékba (forrás).
amikor a korai tudósok megpróbálták pontosan meghatározni, hogy bizonyos tárgyak miért úsznak, és más tárgyak miért süllyednek el, teljesen elvesztek. Egészen addig, amíg egy Archimédész nevű görög fizikus rá nem jött egy úttörő felfedezésre, hogy az emberek végre képesek voltak megérteni, hogy egyes tárgyak miért lebegnek, és miért süllyednek el.
ez a felfedezés később Archimédész-elvként vált ismertté. Ahhoz, hogy megértsük, miért úszunk a víz alatt, először egy kis kitérőt kell tennünk, és meg kell tanulnunk ennek az elvnek az alapjait.
Arkhimédész alapelvének rövid magyarázata
előfordult már, hogy egy forró fürdőbe engedted magad, és észrevetted a vízszint emelkedését, ahogy tovább csúszott a vízbe? Ha igen, akkor első kézből tapasztalta meg, mi ment keresztül Arkhimédész fejében, amikor felfedezte úttörő tudományos felfedezését.
a vízszint emelkedése bebizonyította, hogy az elmerült tárgyak bizonyos mennyiségű vizet kiszorítanak. Végül az a vízmennyiség, amelyet egy tárgy elmozdított, kulcsfontosságú abban, hogy az objektum elsüllyed-e vagy lebeg-e a víz alatt.
Archimedes megállapításait a következő állítással foglalhatjuk össze:
bármely tárgy, amely teljesen vagy részben folyadékba merül, felfelé irányuló felhajtóerőt tapasztal. Ez a felhajtóerő megegyezik a folyadék súlyával, amelyet a kérdéses tárgy elmozdított.
egyszerűen fogalmazva: minél több vizet mozdított el egy tárgy, annál erősebb a felfelé irányuló felhajtóerő. Fontos azonban megjegyezni, hogy az objektum térfogata nem az egyetlen meghatározó tényező az úszó képességében.
a tömeget ugyanolyan fontos figyelembe venni a felhajtóerő meghatározásakor. Szerencsére egy objektum tömegét és térfogatát egyetlen számszerűsíthető számmértékre egyszerűsíthetjük: a sűrűségre.
hogyan játszik a sűrűség Arkhimédész elvében
emlékezzünk arra, hogy a sűrűség csak az a tömegmennyiség, amelyet valami a térfogatához képest. Például egy bowling golyó nagy sűrűségnek tekinthető, mivel tele van anyaggal. Ezzel szemben a kosárlabdát alacsony sűrűségnek tekintik, mivel üreges és többnyire levegő foglalja el.
annak az oka, hogy a sűrűség olyan fontos eleme Arkhimédész elvének, hogy egy tárgy sűrűsége határozza meg, hogy a lefelé irányuló gravitációs erő vagy a felfelé irányuló felhajtóerő érvényesül-e. Bármelyik erő nyer, az dönti el, hogy egy tárgy elsüllyed-e vagy lebeg-e.
visszatérve a bowling ball versus kosárlabda példához, az alábbi táblázatban megnézheti annak logikáját, hogy miért úszik az egyik labda, a másik pedig elsüllyed:
| Golyó típusa | mosogató vagy úszó? | nagy sűrűségű vagy alacsony sűrűségű? | súlya több vagy kevesebb, mint a kiszorított folyadék? |
| Bowling golyó | mosogató | nagy sűrűségű | súlya több, mint kiszorított folyadék |
| kosárlabda | úszók | alacsony sűrűségű | súlya kevesebb, mint kiszorított folyadék |
sokan tévhitben vannak, hogy a vízben való lebegés képessége csak a súlyhoz kapcsolódik. Ez teljesen hamis.
ha a flotáció csak a tömeggel foglalkozik,nehéz lenne megmagyarázni, hogy egy 200 000 bruttó tonna súlyú tengerjáró hajó miért úszhat a vízen, míg egy könnyű számítógépes laptop nem. Röviden: a sűrűség a király, amikor meghatározzuk az objektum úszási vagy süllyedési képességét, nem pedig a súlyát.
az imént megtanult fogalmak jobb megerősítéséhez nézze meg a következő klipet Archimedes elvéről:
most, hogy megértetted a természetes felhajtóerő, az arkhimédészi elv és a tárgysűrűség mögött meghúzódó fogalmakat, itt az ideje, hogy visszatérj a fő témához.
végül a tested a víz alatt lebeg, mert a tested kevésbé sűrű, mint a kiszorított folyadék. Mivel a test mennyi helyet foglal el a víz alatt, a testének nincs elegendő tömege ahhoz, hogy lemérjen. Ez az oka annak, hogy a felfelé irányuló felhajtóerő győzhet a gravitációs erő ellen.
más emberek, akik általában nem úsznak víz alatti úszás közben, más úszóképességgel rendelkeznek, mint te. Ahelyett, hogy pozitívan úsznának, általában semleges felhajtóerővel rendelkeznek kissé a víz felszíne alatt.
vannak azonban ritka kivételek, amikor egy személy negatívan élénk lehet. Ilyen körülmények között az ember egyáltalán nem tud lebegni a víz felszínén.
többet megtudhat a negatív felhajtóerő témájáról, mivel az emberekre vonatkozik, ha elolvassa miért nem tudnak néhány ember lebegni? (Minden, amit tudnod kell!).
olyan tényezők, amelyek lehetővé teszik az emberek számára, hogy pozitívan lendületesek legyenek
tehát most valószínűleg azt gondolja magában: “miért nincs a testemnek elég tömege ahhoz, hogy a víz alatt lemérjen?”A válasz erre a kérdésre a testösszetételében rejlik.
nincs két ember azonos test smink. Mindannyian ugyanazon általános részekből állhatunk, de ezek a részek személyenként sokféleképpen különböznek egymástól, különösen, ha a testösszetétel három specifikus összetevőjéről van szó:
- testzsír százalék
- izomtömeg százalék
- csontsűrűség
magas testzsír százalék
egy személy testzsír százalék jelentős tényező, amikor a természetes felhajtóerő szintjét. Ennek oka, hogy a testzsír kevésbé sűrű, mint a víz. Néhány szám megadásához a testzsír átlagos sűrűsége 0,9 g/mL, míg a víz sűrűsége 1,0 g / mL (forrás).
így minél több testzsír van egy személynél, annál hajlamosabbak lesznek a flotációra. Ha azonban a testzsírszázalékot normál tartományban tartják, akkor a pozitív felhajtóerő sokkal kevésbé valószínű.
alacsony izomtömeg-százalék
a testösszetétel következő összetevője, amely befolyásolja a felhajtóerőt, az az izom mennyisége, amely az egyén testén van. A testzsírral ellentétben az izom sűrűbb, mint a víz, átlagos sűrűségértéke 1,1 g/mL, szemben az 1,0 g/mL-rel (forrás).
első pillantásra a mindössze 0,1 g/mL-es különbség meglehetősen triviálisnak tűnhet. Mivel azonban az egész testben ilyen nagy mennyiségű izom található, ez a látszólag jelentéktelen eltérés valójában annak oka lehet, hogy egy személy lebeg vagy elsüllyed.
emiatt azok az egyének, akik nem hordoznak nagy mennyiségű izomot a testükön, hajlamosak a víz alatt lebegni.
alacsony csontsűrűség
a harmadik és végső testösszetétel-változó, amelyet elemezni fogunk, a csontsűrűség. A csontsűrűség jelentősen ingadozhat az egyénekben, mivel a csontsűrűséget számos tényező befolyásolhatja, például (forrás):
- életkor
- kalciumbevitel
- nem
- fizikai aktivitás
- vitaminbevitel
a csontsűrűséget nehéz lehet A kutatók számára számszerűsíteni, ezért jellemzően mérik a csont ásványi sűrűségét (BMD), hogy segítsenek megbecsülni a csontsűrűséget. Az irodalom kimutatta, hogy a csont ásványi sűrűségének értékei még nemek között is jelentősen eltérnek.
az irodalom szerint a férfiak csont ásványi sűrűsége 3,88 g/cm2, míg a nők csont ásványi sűrűsége 2,90 g/cm2 (forrás). Ha belegondolsz, ez elég a különbség!
a csontsűrűség ilyen nagy változékonysága miatt nem csoda, hogy ez a természetes felhajtóerő ilyen kiemelkedő tényezője. Az alacsony csontsűrűségűek valószínűleg ugyanazzal a problémával szembesülnek, mint most a víz alatti tartózkodással, mivel nincs elegendő mennyiségű csonttömeg a felfelé irányuló felhajtóerő ellensúlyozására.
egyszerű trükkök a víz alatti úszáshoz
a testösszetétel újrakonfigurálása hetekig, hónapokig vagy akár évekig is eltarthat, hogy elérje azt a pontot, ahol könnyedén víz alatt maradhat. Bár a testösszetétel újrakonfigurálásához szükséges idő minden bizonnyal lehetőség, vannak más rövid távú javítások is, amelyeket legalább meg kell vizsgálnia.
ürítsen ki több levegőt a tüdejéből
a víz alatti tartózkodás egyik egyszerű trükkje az, hogy úszás közben több levegőt lélegezzen ki a tüdejéből.
a tüdőben lévő felesleges levegő miatt a mellkasi üreg kitágul, és több vizet távolít el. Mint már említettük, minél több víz van kiszorítva, annál nagyobb a felfelé irányuló felhajtóerő. Ha a víz felszíne alatt akarsz maradni, ez nyilvánvalóan olyan gyakorlat, amelyet el akarsz kerülni.
plusz, ha feltölti magát levegővel, kissé csökkenti a test teljes sűrűségét. Ez a látszólag kisebb testsűrűség-csökkenés elegendő lehet ahhoz, hogy a test felemelkedjen a vízben.
ezen okok miatt meg kell próbálnia túllépni a normál kilégzési küszöböt, és meg kell vizsgálnia, hogy megoldja-e ezt a problémát.
mellékesen megjegyzendő, hogy tudnia kell, hogy ez a technika kompromisszummal jár. Mivel kevesebb levegőt tart a tüdejében, nem lesz képes a víz alatt maradni olyan sokáig, mint általában. Az oxigénhiány meg fogja fizetni az árát, és gyakrabban kell újra felszínre kerülnie.
ha nem érdekli, hogy foglalkozik ezzel a kompromisszummal, érdemes megfontolni egy kényelmesebb javítást, például a következőt.
szabad Merülősúlyú öv felhelyezése
a semleges felhajtóerő elérése kritikus fontosságú a szabadúszók számára, akik szabadon akarnak siklani a víz alatt anélkül, hogy természetes felhajtóerejük akadályozná őket. A pozitívan úszó szabad búvárok, akik meg akarják szüntetni a személyes felhajtóerő-korlátozásokat, gyakran súlyövet viselnek, hogy kompenzálják alacsony testsűrűségüket.
szerencsére ugyanezt a taktikát alkalmazhatja, hogy semleges felhajtóerőt érjen el magának. A súlyokkal felszerelt szabadbúvár övre való pántolás lehetővé teszi, hogy legyőzze a testösszetétel által okozott akadályokat.
ha a megfelelő mennyiségű súlyt csatolták, akkor képes lesz arra, hogy siklik a víz alatt anélkül, hogy a test akar lebegni, vagy elsüllyed. A tested reagál az úszási stroke-ra, és nem sok mást.
természetesen ennek a stratégiának pénzügyi költsége van, szemben az előző taktikával. Ha kíváncsi az ingyenes búváröv áraira, nézze meg az Amazon Riffe gumi Súlyövét. Ez az öv minden olyan funkcióval rendelkezik, amelyre szüksége van a sima víz alatti úszáshoz, mint például a gyors leválaszthatóság, az állítható kapocs és a gumi textúra, amely a súlyokat a helyére rögzíti.
ússz lejjebb, ahol nagyobb a nyomás
a víz alatti tartózkodás utolsó trükkje az, hogy mélyebben úszunk a vízbe. Ezen alacsonyabb mélységekben a víznyomás sokkal magasabb. Ez az extra nyomás összenyomja a levegőt a tüdőben, így a mellkasi üreg nem szorítja ki annyi vizet, mint általában.
a kiszorított víz mennyiségének csökkentésével csökkentheti a felfelé irányuló felhajtóerőhöz hozzájáruló víz mennyiségét is. Ez valamivel kevésbé hajlamos a lebegésre, amikor víz alatt úszik.
sajnos ennek a módszernek is vannak hátrányai, nevezetesen a sinus túlzott nyomása. Csakúgy, mint a víznyomás viseli le a tüdőben, ez is viseli le a melléküregek, ami oda vezethet, hogy extrém kellemetlen érzés. Ez a kellemetlenség akár olyan pontot is elérhet, ahol egyszerűen nem érdemes tovább úszni a víz alatt.
tehát, ha kezelni tudja a sinus nyomást, mindenképpen próbálja ki ezt a stratégiát! Csak tudd, hogy ez a trükk nem mindenki számára készült.