Itseään vedessä ajavassa uimarissa on neljä perusvoimaa, jotka vaikuttavat häneen. Nämä on kuvattu alla olevassa kuvassa.
Siirtämällä käsiään veden läpi uimari luo työntövoiman, joka työntää uimaria eteenpäin. Vakionopeudella veden läpi liikkuvalle uimarille työntövoima on yhtä suuri kuin vetovoima. Vetovoima syntyy uimarin liikkeestä veden läpi. Tämä voima vastustaa uimarin liikettä veden läpi. Vastusvoima on olemassa aina, kun esine liikkuu nesteen, kuten ilman tai veden, läpi. Mitä nopeammin esine liikkuu nesteen läpi, sitä suurempi vastusvoima. Pinnalla uivan uimarin kokema vastus voidaan jakaa kolmeen osaan: (1) Painevastus (muotovastus) – tämä johtuu siitä, että uimari “työntää” vettä pois tieltä uiessaan, (2) ) Ihon kitkavastus – tämä johtuu veden ja uimarin kehon välisestä kitkasta, kun vesi virtaa sen yli. Tämän tyyppistä kitkaa esiintyy erittäin ohuen vesikerroksen sisällä, joka koskettaa suoraan uimarin vartaloa. (3) Aaltovastus – tämä on vastus, joka johtuu uimarin uiessaan tuottamasta pinta-aallosta. Speedon valmistamat erikoisvartalopuvut vähentävät ihon kitkavastusta, jolloin uimarit voivat uida nopeammin.
Vedenalainen delfiinipotku
Kilpauinnissa delfiinipotkua käytetään maksimoimaan nopeus kilpailun alussa ja käännösten jälkeen kaikissa uintityyleissä rintauintia lukuun ottamatta. Vedenalainen uinti delfiinipotkulla on tehokkaampaa kuin pinnalla uiminen, koska pinnalla uidessa syntyy yksi vastuksen lähde, joka tunnetaan nimellä aaltovastus. Huippuuimarit voivat ajaa itsensä jopa 2,5 m/s veden alla delfiinipotkun avulla. Tämä on verrattavissa huippuuimarien saavuttamiin huippunopeuksiin. (Huomaa, että nämä uintinopeudet voidaan määrittää helposti tarkastelemalla tiettyjen uintimatkojen maailmanennätyksiä).
Uimarin aaltoileva liike “työntää” takaisin veteen (luoden työntövoimaa) käyttämällä aaltomaista liikettä, ja Newtonin kolmannen lain ansiosta vesi työntää uimariin takaisin luoden työntövoiman, joka työntää uimaria eteenpäin. Tässä toiminnassa oleva erityinen toiminta-reaktiomekaniikka sisältää pyörivien pyörteiden luomisen uimarin ympärille, mikä on osa tapahtuvaa fysiikkaa. Tämä on kuitenkin varsin monimutkainen ilmiö, ja se on vakava tutkimuskohde urheilutieteilijöiden keskuudessa, koska Computational Fluid Dynamics (CFD) -tekniikkaa käytetään usein analyysityökaluna. Uimarin kehon ja veden välisen vuorovaikutuksen monimutkaisuus edellyttää CFD:n käyttöä sen ymmärtämiseksi.
Recent Comments