Înotul este un sport complex care implică interacțiunea între corpul uman și apă. Deși înotătorii pot părea să se miște fără efort, în realitate, mișcarea lor prin apă este guvernată de principii fizice fundamentale.
Cele două concepte principale care influențează performanța unui înotător sunt:
Forța de flotabilitate
Forța de flotabilitate este forța care împinge un obiect în sus atunci când acesta este introdus într-un fluid (în cazul nostru, apa). Această forță se datorează presiunii mai mari exercitate de fluid asupra părții inferioare a obiectului decât asupra părții superioare.
Legea lui Arhimede
Forța de flotabilitate este descrisă de legea lui Arhimede, care spune că orice corp scufundat parțial sau total într-un fluid experimentează o forță ascendentă egală cu greutatea fluidului dislocat de corp.
Fflotabilitate=ρfluid·Vfluid·g
Un înotător trebuie să își controleze poziția în apă, astfel încât forța de flotabilitate să ajute la menținerea sa la suprafață. Dacă un înotător are o densitate corporală mai mică decât apa, el va pluti. În schimb, dacă are o densitate mai mare, va trebui să depună mai mult efort pentru a rămâne la suprafață. Înotătorii de performanță, de exemplu, se antrenează să își optimizeze poziția în apă pentru a reduce rezistența și a profita de flotabilitate.
Rezistenta fluidului
Rezistența fluidului este forța care se opune mișcării unui obiect printr-un fluid. În cazul înotului, aceasta este forța care încetinește un înotător și depinde de mai mulți factori: viteză, forma corpului, vâscozitatea apei, și modul în care se mișcă înotătorul.
Legea lui Stokes
În regimuri de mișcare lentă, rezistența la mișcare este descrisă de legea lui Stokes, care spune că forța de rezistență este direct proporțională cu viteza obiectului, cu vâscozitatea fluidului și cu dimensiunile obiectului.
Frezistenta=6π·η·r·v
unde η este coeficientul de vâscozitatea al apei, r este raza corpului înotătorului (dacă este un corp sferic), veste viteza de mișcare a corpului.
Rezistența la înot este un factor important, iar înotătorii trebuie să-și optimizeze tehnica pentru a minimiza această forță. Câteva moduri de a face acest lucru includ:
Poziția corpului: Un corp mai „aerodinamic” (cu capul ușor în jos, cu picioarele în linie dreaptă) va experimenta mai puțină rezistență la apă. Un înotător care se mișcă într-o poziție de „linie dreaptă” (fără să se „coboare” sau să „urce” prea mult în apă) va reduce rezistența fluidului.
Tehnica de înot: Mișcările corecte ale brațelor și picioarelor, împreună cu respirația controlată, vor permite unui înotător să reducă frecvența mișcărilor care nu contribuie eficient la progresul său în apă. De exemplu, o tehnică bună de „freestyle” presupune mișcări fluide și eficiente care minimizează turbulențele (crearea de valuri inutile în apă).
Viteza și economisirea energiei
Cand vine vorba de înot, un alt concept important este economisirea energiei. Înotătorii de performanță învață cum să regleze viteza pentru a reduce consumul de energie. Mișcările rapide și necontrolate vor duce la o creștere a rezistenței și la un consum mare de energie, în timp ce mișcările controlate și echilibrate vor permite înotătorului să mențină o viteză constantă fără a obosi prea rapid.
