Секреты быстрого плавания для пловцов и триатлетов
Шрифт:
4. Положение тела, безусловно, имеет большое значение, но это не тот фактор, который отличает лучших пловцов от тех, кому не удается развивать высокую скорость в бассейне.
5. Ключом к скорости в плавании прежде всего является развитие мощного подтягивания.
Глава 4
Гидродинамика и теории движущей силы
Сложность и красота
К этому моменту вы уже, конечно, убедились, что фаза подтягивания в плавании должна занять полагающееся ей королевское место, потеснив остальные технические составляющие. Знаю по себе: когда я сделала ставку на подтягивание, то в итоге приняла участие в четырех Олимпиадах. Когда мы плывем, под нами открывается такая глубина, а вместе с ней и такие возможности
Прежде чем перейти к нюансам техники подтягивания и советам, как ее развить, необходимо провести небольшую подготовительную работу, которая поможет сложить все части пазла в единую картину. Речь идет о том, чтобы вернуться к теме «Что такое вода», но на этот раз с позиций гидродинамики. Все учебники по технике плавания содержат внушительные разделы, посвященные гидродинамике, особенно в той ее части, которая относится к движущей силе. И именно этот раздел определяет репутацию издания. Это, как правило, самая наукоемкая, сложная для восприятия часть книги, и не всякий читатель способен разобраться в ней.
Скольжение под водой в третьем измерении
Для тренера или спортсмена разобраться в той или иной концепции анализа потоков, паттернов вихрей, сопротивления, подъемной силы – непростая задача. Поэтому читатели обычно тяготеют к тем главам книги, которые более просты для понимания (например о положении тела, вращении бедер, положении головы). Но раз уж я открыла «ящик Пандоры», убедив вас, что подтягивание – самая важная часть гребка, то чувствую себя обязанной изложить вам и теоретические аспекты, относящиеся к движущей силе в плавании, таким образом, чтобы они были не просто понятны, но и помогли взглянуть на наш вид спорта по-новому. Вы поймете, откуда «растут ноги» у большинства советов, которые вы слышите от других спортсменов, тренеров, от парней, которые плавают с вами на одной дорожке в фитнес-клубе и раз за разом вставляют «свои два цента» по поводу того, как лучше выполнять подтягивание. И если вам доводилось слышать по этому поводу, мягко говоря, противоречивую информацию, тому есть причина – парадигма теории движущей силы в плавании за последние годы менялась не один раз. Часто происходит так, что мир плавания только-только начинает привыкать к одной теории, а на ее место приходит другая. Причина – в природе среды, в которой мы состязаемся, то есть воды. Вода все усложняет. В книге «Динамика плавания» (Colwin, Cecil. Swimming Dynamics. Chicago: Masters Press, 1999) Сесил Колвин объясняет это следующим образом:
Что происходит с водой, когда мы плывем? Ответ: это доподлинно неизвестно… Специалисты по биомеханике утверждают, что могут подсчитать значения сил, создаваемых спортсменом в воде, но все эти расчеты строятся исходя из одного условия – «практически неподвижной воды». Однако на воду воздействуют различные силы, она не стоит послушно на месте. Следовательно, и расчеты могут оказаться некорректными, поскольку в их основе лежит механика твердых тел, а не поведение жидкостей.
<…>
Более того, «когда ведущим специалистам по гидродинамике был задан вопрос, можно ли с помощью компьютерного моделирования проанализировать реакцию потоков воды на воздействие движущей силы, развиваемой человеком, они выразили мнение, что быстро изменяющаяся конфигурация тела плывущего человека практически исключает возможность полноценного анализа».
Что это означает для нас? Только то, что мы примем как данность, что движение человека в воде чертовски трудно проанализировать, и перейдем к знакомству с четырьмя основными теориями движущей силы, которые в тот или иной момент преобладали в течение примерно последних пятидесяти лет.
Теории движущей силы
Первое и самое логичное объяснение того, что происходит под водой, базируется на третьем законе Ньютона: тела действуют друг на друга с равными силами, противоположными по направлению. До 1960-х годов теоретики плавания полагали, что рука вместе с кистью работает как весло, которое гребет строго назад, а равным противодействием здесь выступает движение пловца вперед. Все достаточно просто и абсолютно понятно.
Или все же нет?
В 1960-х годах Джеймс Каунсилмен (тренер Марка Спитца в Университете штата Индиана, человек, считающийся, пожалуй, самым большим новатором в истории плавания) отметил, что кисть пловца движется назад не строго по прямой: у чемпионов по плаванию траектория этого движения напоминает перевернутый вопросительный знак. Многим из нас она известна как S-образная траектория.
4
Закон Бернулли гласит, что для стабильно текущего потока (газа или жидкости) сумма давления, кинетической энергии на единицу объема и потенциальной энергии на единицу объема является постоянной в любой точке потока. Прим. ред.
Впоследствии от третьего закона Ньютона в качестве теории движущей силы в плавании было решено отказаться. Было высказано утверждение, что с учетом природы гидродинамики перевернутый вопросительный знак – это более логичное объяснение. Фактически теоретики теперь утверждали, что рука не может выполнять подтягивание и отталкивание строго назад, потому что, когда пловец прикладывает силу к воде, она приходит в движение. Как только слои воды сдвигаются (по мере выполнения гребка рукой и предплечьем), значение силы, которая может быть приложена к воде, уже находящейся в движении, уменьшается. Иными словами, третий закон Ньютона действует в отношении сил, прикладываемых к твердым телам, но не очень-то действует в отношении сил, приложенных к жидкостям.
Теория Каунсилмена состояла в том, что пловец, чтобы эффективно прикладывать силу, должен постоянно искать новые «неподвижные» слои воды. В итоге в центре его исследования оказались винтообразные движения при выполнении подтягивания по S-образной траектории. И Каунсилмен, и джентльмен по имени Эрни Маглишо написали буквально целые книги на тему этого открытия, сравнивая эффект вращательного движения в плавании с действием винта самолета и крылом. В книге Маглишо «Плывем быстрее» (Maglischo, Ernie. Swimming Faster. Palo Alto, CA: Mayfield Publishing, 1982) и книге Каунсилмена «Новая наука о плавании» (Counsilman, James. The New Science of Swimming. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1994), содержатся подробные объяснения подъемных сил, сил сопротивления и закона гидродинамики Бернулли применительно к плаванию.
Сесил Колвин в своей книге «Заплыв в 21-е столетие» (Colwin, Cecil. Swimming into the 21st Century. Champaign, IL: Leisure Press, 1992) также признал это открытие:
Исследование Каунсилмена показало, что при плавании всеми стилями подтягивание выполняется не по прямой, а строится на основании коротких винтообразных движений или импульсов, направление которых меняется по мере поперечного движения кисти по криволинейной траектории вдоль линии продвижения пловца вперед.
Но хотя Колвин и был согласен, что кисть действительно выполняет движение по криволинейной траектории, а не по прямой линии, он выдвинул собственную теорию о том, почему гребковое движение кисти обеспечивает движение вперед, указав при этом, как его следует правильно выполнять.
Колвин ввел в плавание понятие вихревого движения (рис. 4.1). «Что такое вихрь?» – спросите вы. Я задалась тем же вопросом. К счастью для нас, Колвин довольно подробно описал это явление в уже упоминавшейся книге «Динамика плавания»: