Ak svojou rukou rozčeríte hladinu vody v bazéne, pocítite odpor. Ide o hydrodynamickú odporovú silu, ktorá na vás počas plávania neprestajne pôsobí. Fyzikálne javy umožňujú príjemné nadnášanie, udržanie rovnováhy aj možnosť naberania rýchlosti pri plávaní. Ak pochopíme, čo sa s naším telom deje v prostredí vody, môžeme tieto poznatky využiť na zlepšenie plaveckého výkonu.

 

Plávanie je nepochybne veľká zábava, no z pohľadu fyziky ho označujeme predovšetkým ako cyklickú lokomočnú pohybovú aktivitu. Lokomócia, teda pohyb tela, je výsledkom vnútorných hnacích síl (svalov) a vonkajších, hydrodynamických síl. Pri pohybe plavca vo vode vznikajú hydrodynamické sily, ktoré umožňujú pohyb vpred, no súčasne plavca do značnej miery brzdia. Hovoríme tak o rozdiele medzi hnacími a brzdiacimi silami. Pohyb tela vpred je výsledkom spoločného pôsobenia hnacích a brzdiacich síl.

Odpor vodného prostredia

Hnaciu (propulzívnu) silu vytvárajú plavcove paže a dolné končatiny odtláčaním vody vzad. Aby sa plavec pohyboval dopredu, musí prekonať odpor vody. Keďže voda je 700-krát hustejšia než vzduch, na prekonanie odporu musí plavec vynaložiť veľa úsilia. Veľkosť odporu vody ovplyvňuje niekoľko faktorov:

Tvar priečneho prierezu tela plavca

Čím zaoblenejší tvar má teleso, tým menej ho voda pri pohybe brzdí. Tvar čelnej plochy plavca sa neustále mení pohybom končatín a rotáciou, v zásade však platí, že rýchlejší plavci sú vo vode schopní udržať najvhodnejší hydrodynamický tvar tela. 

Plocha priečneho prierezu tela plavca

Sila odporu vody a brzdiaci účinok bude tým väčší, čím väčšia je čelná plocha plavca. Skladá sa z horizontálnej dĺžky – hĺbka ponoru, a laterálnej dĺžky – rozsah, ktorý telo zaberá v bočnom smere. Najmenší odpor vody pôsobí na plavca v prípade, že je od hlavy po päty ponorený v rovnakej hĺbke (telo je v jednej rovine) a pláva priamo dopredu (nepohybuje sa zboku na bok).

Rýchlosť pohybu tela plavca

Odpor vody narastá z druhou mocninou rýchlosti. To znamená, že ak preplávame 100 metrov za 1 minútu namiesto 2 minút, prekonáme nie dvojnásobný, ale štvornásobný odpor. Podobne ako tvar tela, ani rýchlosť plavca nie je konzistentná. Mení sa v závislosti od záberového cyklu. Čím plynulejšie pohyby plavec vykonáva, tým menej ho voda brzí.

Hladkosť tela plavca

Povrch telesa, v tomto prípade tela plavca, ovplyvňuje trecí odpor vody. To je dôvod, prečo sa profesionálni plavci holia, používajú plavecké čiapky a tesné plavky. Pri pohybe vo vode sa na tele a oblečení plavca zachytáva malé množstvo vody, ktoré plavec tlačí dopredu so sebou. Čím menej molekúl vody sa na tele zachytí, tým nižší bude odpor vody.

Hladina vody

Pri pohybe plavca hrá dôležitú úlohu aj vírivý odpor vody, ktorý sa zvyšuje turbulenciami na hladine. Vznikajú pohybom tela plavca, ale aj pohybmi ďalších plavcov v bazéne. Rozvírená hladina vody spôsobuje väčšie brzdenie plavca

Hydrodynamický vztlak vody

Ďalším aspektom hydrodynamiky a plávania je princíp vztlaku. Prúdenie molekúl vody je pod telom plavca pomalšie, ako prúdenie molekúl nad telom. Pod telom plavca je zároveň oveľa väčší tlak. Rozdiel medzi tlakmi na oboch stranách tela spôsobuje vznik podtlaku, ktorý sa prejavuje ako hydrodynamický vztlak. Pôsobí kolmo na os plavca a spôsobuje nadnášanie tela. Pri plávaní vo väčšej hĺbke musí plavec odolávať nadnášaniu

Propulzia

Propulzia, teda pohonná zložka pohybu, vzniká na základe pohybov horných a dolných končatín. Pri plávaní pracujeme so vztlakom vody, pohyb je preto najľahší na hladine vody. Na prekonanie odporu musí plavec vyvinúť hnaciu silu väčšiu, než je protichodná odporová sila vody. Plavec môže maximalizovať silu pohybu tým, stlačí prsty k sebe a pohybom rúk simuluje ťah. Pohyb nôh je rovnako dôležitou súčasťou propulzie. Ak pri kopaní nôh zohľadníme čelnú plochu odporu, budeme sa snažiť neponárať nohy príliš hlboko pod hladinu a nezakopávať do strán. 

 

Efektivitu plaveckej propulzie ovplyvňuje tvar dráhy pohybu končatín, nábehový uhol a rýchlosť pohybu končatín. Pohonnú zložku pohybu plavca ovplyvňuje aj koordinácia pohybov. Tá by mala v každej plaveckej technike vytvárať plynulý plavecký celok. Zdokonalí sa tak pohyb pod vplyvom fyzikálnych síl, kontrola plavca nad jednotlivými prvkami plaveckého štýlu a pochopenie, ako voda reaguje na jeho pohyby.

 

Plávanie je jeden z najzdravších a najpríjemnejších športov. Jeho zdravotné účinky vyplývajú predovšetkým zo špecifických vlastností prostredia vody, ako aj z povahy pohybu, ktorý v nej vykonávame. Pochopením týchto vlastností môžeme zlepšiť svoj plavecký výkon a docieliť lepšie súťažné výsledky.