Как плавают рыбы? Как рыба плавает


Как плавают рыбы? - Интересные статьи

Как плавают рыбы?Как плавают рыбы?

Плаванье – самый древний способ передвижения живых существ. Этим способом движения владеет часть Бесхребетных, Амфибий, Рептилий, Млекопитающих, Птиц. И только представители класса Рыб вынуждены плавать все – поголовно. Ибо других шансов на передвижение в водной среде у них просто нет.

Чтобы целенаправленно передвигаться в водной среде, в процессе эволюции рыбы обзавелись целым списком приспособлений, начиная от формы тела и заканчивая органами, которые есть только у них. Сейчас мы по очереди разберем, чем Природа одарила одну из самых древних и многочисленных групп Хордовых.

Плавательный пузырь

Плавательный пузырьПлавательный пузырь

Плавательный пузырь – основное «устройство», благодаря которому рыбы плавают. Но! Присутствует он только у костистых рыб. Поэтому сначала рассматриваем, как эксплуатируют этот орган Костистые рыбы, а потом интересуемся, каким образом передвигаются в водном пространстве Хрящевые.

Итак, плавательный пузырь – две разновеликие, полые «сосиски», разделенные перемычкой. Являются выростом пищевода. В процессе эволюции трансформировались в легкие, характерные для более развитых – амниотов, классов наземных животных.

Как работает плавательный пузырь?

Благодаря наличию плавательного пузыря рыба удерживается на нужной ей глубине. Механизм работы органа весьма прост. Вспомните закон Архимеда. Плавательный пузырь наполнен воздухом. Опускаясь ниже уровня, на котором масса рыбы совпадает с объемом вытесняемой ею воды, тело животного подвергается сжатию. Естественно, в этот момент сжатию подвергается и плавательный пузырь, из которого вытесняется воздух. Благодаря этому уменьшается объем вытесняемой рыбой воды. Баланс между весом рыбы и объемом вытесненной жидкости нарушается, что позволяет животному опуститься еще ниже.

Если рыба всплывает, то приближение к поверхности воды увеличивает количество газов, поглощаемых животным. Часть из них попадает в плавательный пузырь, расширяя его. Пузырь «распирает» тело животного, увеличивая объем вытесняемой воды. В результате этого действия удельный вес рыбы уменьшается, а ее саму буквально выталкивает на поверхность.

Итого, плавательный пузырь обеспечивает рыбе погружение, всплытие и нулевую плавучесть в режиме минимальных энергозатрат.

Как плавают хрящевые рыбы?

Типичный представитель класса хрящевых рыб – акулы. Они появились на Земле значительно раньше костистых рыб. Плавательного пузыря не имеют. Поэтому вынуждены постоянно двигаться, чтобы отрегулировать свое положение в толще воды. Даже во сне эти животные должны шевелить хвостом, иначе просто утонут, как это не парадоксально звучит по отношению к рыбам.

Форма тела, внешние покровы

Форма тела рыбФорма тела рыб

Форма тела рыбы – еще одно приспособление к передвижениям в плотных, по сравнению с воздухом, водных массах. Тела животных, кроме придонных и глубоководных видов, веретенообразные, обтекаемые, которые создают минимальное сопротивление окружающей среде. Кроме того, не забываем про чешую, которая увеличивает скольжение, сокращая энергозатраты животного в процессе плаванья.

Опорно-двигательная система

Плавники рыб и эволюцияПлавники рыб и эволюция

Чтобы рыбы могли плавать, у них сформировалась кардинально новая – по сравнению с более древними миксинами и миногами, опорно-двигательная система. Во-первых, у рыб появились плавники. Пара грудных, брюшных. И по одному брюшному, спинному и хвостовому плавнику. Они «подвязаны» к мышцам, сокращения которых заставляет плавники изменять свое положение, генерируя движение. В результате этого животное может перемещаться в горизонтальной, вертикальной плоскости, разворачиваться.

Кроме плавников, движение поддерживается работой мышц туловища. Красные мышечные волокна задействованы в процессе длительного, монотонного плаванья. Белые мышечные волокна «включаются», когда нужен рывок, скорость, энергичное, но непродолжительное движение.

Прочие компоненты, обеспечивающие движение в водной среде

По сути, весь организм рыб приспособлен для передвижения и жизни в толще водных масс. Например, насыщение организма кислородом при помощи жабр, особенности размещения органов чувств, функционал пищеварительной, выделительной систем.

Да, и имейте в виду, обговаривая способность рыб к плаванью, следует учесть, что в водной среде именно эти животные достигли максимального уровня приспособления по сравнению с более примитивными формами. Следующим эволюционным шагом было создание организмов, которые «учились» ползать, ходить, летать. Одним из первых «мигрантов» на сушу стал Отряд Целикантовых рыб, представленный сегодня реликтовой латимерией.

Интересные статьи:

Рейтинг: 5.0/5. Из 3 голосов.

Please wait...

www.voprosy-kak-i-pochemu.ru

Как плавают рыбы?

Наверное, каждый человек, смотря на аквариум, испытывает какие-то странные чувства. Это и спокойствие, и расслабленность. А разве кто-то не был на рыбалке? Вы должны помнить эти ощущения, это волнение, спортивный интерес. Также многим людям всегда было интересно знать, с помощью чего плавают рыбы, как они это делают? Поэтому, для того, чтобы разобраться, как плавают рыбы, необходимо детальнее разобраться в их анатомии.

Внутри у рыб расположен плавательный пузырь, который представляет собой орган из пленки. Этот орган соединяется с кишечником рыбы. Чтобы передвигаться в воде, рыба регулирует объем газа в своем плавательном пузыре.

Плотность тела рыбы равна плотности воды, поэтому рыба дополнительно удерживается в вертикальном плавающем положении благодаря этой особенности своего организма. Также свое движение каждый представитель данного ряда живой природы водных глубин регулирует за счет плавников.

Приспособления рыб

Пребывать в вертикальном положении рыбам помогает спинной и анальный плавник, а грудные плавники двигают рыбу вперед. Хвост также объясняет, почему рыбы плавают. Он функционирует как:

  • Руль
  • Основной «двигатель» рыбы.

Мышцы, которые расположены вдоль тела рыбы, тоже помогают ей передвигаться в воде. Когда рыба извивается всем своим телом, она напрягает и расслабляет мышцы с одного бока, а затем с другого. Так и происходит плавательное движение, которое напоминает движение змеи.

Таким образом, у рыбы действует целая система и механизм органов, чтобы она могла плыть. Есть еще некоторые особенности строения тела рыб, которые помогают ей быстрее и легче двигаться:

  • У тела каждой рыбы плавные и гладкие очертания, что уменьшает сопротивление воды при движении.
  • Кожа рыбы покрыта специальной слизью, которая добавляет скольжения и плавности в передвижении.

Быстро плавающие рыбы обладают теми же свойствами, что и обычные рыбы, но их мышцы более сильные, а плавники больше и подвижнее. Поэтому рыба может развить скорость, что помогает охотиться на более маленьких рыб и быстро уйти от хищников.

Постоянно в движении

Акулы и парусник

elhow.ru

Как плавают рыбы

рыбы

«Плавает, как рыба»,— часто говорим мы. Однако это определение весьма неточное, потому, что рыбы тоже плавают по-разному. Лучшими пловцами среди них можно считать жителей открытых морских просторов: акулу, тунца, скумбрию, лосося. Торпедообразная форма тела дает им возможность передвигаться с большой скоростью. Например, лосось плывет со скоростью 5 метров в секунду (18 километров в час), а скорость акул — 36—42 километра в час. Не уступают им в скорости и некоторые морские млекопитающие. Кит, например, свободно проплывает 40 километров за час, дельфин — до 60 километров. Но все эти рекорды побивает меч-рыба. Она может развить скорость до 97 километров в час. (Маленькое тематическое отступление: а еще вид плавающих рыб имеет успокоительный эффект на нервную систему человека, ведь недаром же когда вы приходите, скажем на консультацию к психологу в Москве или прием к стоматологу, в приемной обязательно будет стоять большой аквариум с красивыми рыбками).

Главную работу у «рыб-быстроходов» совершает хвост. Если он поврежден и в работе не участвует, рыбе не развить большой скорости. Тур Хейердал рассказывал, что, когда он хватал акулу за хвост и вытаскивал его из воды, рыба становилась беспомощной. Плавники у этих рыб служат больше для сохранения равновесия и как руль.

акула

Угри и миноги движутся, змееобразно изгибая тело. Большой скорости они не развивают. Еще медленней передвигаются рыбы, работающие только плавниками, без помощи хвоста. Это колюшка, бычки, кузовок, рыба-лист. Про рыбу-лист хочется рассказать особо. Она лежит на поверхности воды и удивительно похожа на опавший с дерева лист. Передвигается она медленно, будто ее несет течением.

Рыба лист

Особый способ передвижения у летучих рыб, обитателей теплых морей. Конечно, их полет — это только парение, как у планера. Летучие рыбы имеют очень большие, словно крылья, грудные плавники. Двигатель летучих рыб — сильный хвост с огромной нижней лопастью. Поднявшись в верхние слои воды, рыба, подобно глиссеру, некоторое время скользит по поверхности. Хвост продолжает стремительно работать, скорость нарастает до 18 метров в секунду. С такой скоростью мчится курьерский поезд. Наконец она отрывается от поверхности воды под углом 30—40 градусов, парит в воздухе и постепенно опускается, планируя на плавниках, как на парашюте. Полет летучей рыбы иногда длится около минуты, за это время она может пролететь до 400 метров. Некоторые виды летучих рыб выпрыгивают из воды стаями по тысяче, по полторы тысячи штук.

летучая рыба

У южноафриканской пресноводной рыбки — пантодон и рыб из семейства харацинид парение превратилось в настоящий машущий полет.

Еще удивительней летучих рыб движутся длинные тонкие рыбы-иглы, обитатели вод большого барьерного рифа Австралии. Они плавают, извиваясь всем туловищем, находящимся в горизонтальном положении. Иглы скользят с большой скоростью по поверхности, в воде находится только бешено работающий хвост. В толще вод в вертикальном положении плавают морские коньки.

морской конек

Мало кто знает о плавающих на спине вверх брюхом сомиках — синодонтисах, жителях африканских рек. Встречая на стенах египетских гробниц высеченные рукой древнего художника изображение рыбы, плавающей вверх брюхом, ученые сначала решили, что это причуда художника. Каково же было их удивление, когда действительно был открыт сомик-лежебока.

сомик синодонтис

Если все рыбы плавают головой вперед, то живущий в Торресовом проливе щетинозуб может плавать вперед хвостом. Голову щетинозуба пересекает черная полоса, скрывающая зрачок глаза. Зато у основания хвоста есть большое пятно, напоминающее глаз. Издали хвост рыбы можно принять за голову, а голову — за хвост. Все это дезориентирует преследователей. Если все спокойно, рыба медленно плавает хвостом вперед. Но при малейшей опасности щетинозуб стремительно обращается в бегство в противоположном направлении, чего хищник никак не ожидает.

щетинозуб

Есть рыбы, применяющие реактивный способ передвижения. Захватываемая жабрами вода выбрасывается через расположенные в грудных плавниках каналы. Эти рыбы развивают очень высокую скорость.

Некоторые рыбы не хотят плавать сами. Рыба-парусник, родственница меч-рыбы, выставляет свой высокий спинной плавник из воды, как парус, и ветер несет ее по морю. Скалозубы или иглобрюхи надувают воздухом желудок, превращаясь в воздушный мешок, и плывут на спине, влекомые ветром и течением. Рыбы-прилипалы передвигаются, присосавшись присоской — видоизмененным спинным плавником — к телу крупных рыб или к корпусам кораблей. Некоторые придонные рыбы, такие: как морской черт и морской петух, не плавают, а прыгают и ползают по грунту. Их толстые, мясистые плавники похожи на руки и служат опорой при прыжках. Некоторые рыбы-прыгуны обладают способностью бегать по поверхности воды. Австралийские зоологи наблюдали, как прыгуны быстро перебегают речные потоки, ни разу не погрузившись в воду.

Автор: А. Мусатов.

www.poznavayka.org

Как рыбы плавают?

Плавать умеют очень многие существа на планете Земля: люди, собаки, бобры, утки, лягушки и даже слоны. Но так, как плавают рыбы, – не умеет ни одно существо, даже те, кто постоянно живет около водоёмов. Рыбы являются одними из самых древних живых существ, и за многие сотни лет они лучше всех приспособились к жизни под водой.

Для чего рыбам плавники?

Гермафродитизм у рыб

Тело рыбы сильно отличается от тела наземных животных и имеет специальные органы, помогающие жить и передвигаться под водой. Вместо рук и лап, у рыб есть плавники, с помощью которых они двигаются. Плавники делятся на: парные (грудные и брюшные) и непарные (хвостовой, анальный, спинной). Спинной и анальный плавники помогают рыбам удерживать вертикальное положение, грудные и брюшные плавники помогают двигаться вперед. Хвост у рыб выполняет несколько функций: при его помощи рыба может изменять направление движения (поворачивать влево и вправо), то есть играет роль руля, и двигаться вперед, работая как мотор на лодке.

Почему рыбы такие гладкие?

Тело рыбы имеет плавные, обтекаемые формы, поэтому сопротивление воды рыба практически не ощущает. Кроме того, кожа покрыта небольшими круглыми пластинками из костной ткани – чешуйками, они тоже помогают уменьшить сопротивление воды. Когда рыба плывет, ее хвост двигается из стороны в сторону и тело выполняет волновые движения.

Что такое плавательный пузырь?

Гермафродитизм у рыб

Самый интересный и необычный орган у рыб – это плавательный пузырь. Благодаря ему рыба может погружаться на дно и подниматься к поверхности воды. Располагается он в брюшной полости и занимает очень много места. Плавательный пузырь представляет собой мешочек, стенки которого состоят из мышц, кровеносных сосудов и соединительной ткани. Заполнен этот мешочек газом, состоящим из кислорода, углекислого газа, азота и так далее. Если рыбе нужно опуститься на дно, стенки пузыря сжимаются, количество газа уменьшается, и она погружается. При движении наверх все происходит наоборот: стенки расслабляются, воздух заполняет образовавшуюся полость и рыба поднимается в толще воды.

Не все виды рыб имеют плавательный пузырь. Некоторым морским обитателям, которые живут на большой глубине, пузырь заменяют либо большое количество жира, либо сильно развитая мускулатура. Жир, как и воздух, гораздо легче воды, поэтому глубоководные рыбы могут управлять перемещением тела благодаря ему. Таким рыбам приходится прилагать намного больше усилий, чтобы подняться или опуститься в толще воды.

web-zoopark.ru

Плавать как рыба — полезная методика для пловцов?

ВведениеВ августе 1998 года мы разместили статью австралийского научного журналиста Даниила Дроллетта, опубликованную в британском журнале Science: [«Плавать как рыба», см. ниже]. Десять лет спустя, мы считаем, что статья по-прежнему актуальна.

Даниил Дроллетт старается ответить на актуальный вопрос, существует ли другой путь, ведущий к быстрому плаванию, кроме как просто увеличение вашего километража для улучшения продвижения. Турецкий, Попов и многие другие великие пловцы показали, что это возможно путем снижения сопротивления. Некоторые называют этот вид плавания «плыть подобно рыбе», потому что рыбы, в частности, шустрые создания, оптимизировали сопротивление и тягу. Пловцы должны выяснить, как они могут уменьшить торможение, чтобы выработать максимально эффективное продвижение вперед.

Сначала, принцип «плавать как рыба» или «рыбоподобное плавание» кажется убедительным. Тем не менее, мы однозначно не рыбы. Если вы понимаете слоган слово в слово, то идея совершенно неверная. Мы не можем двигать своим телом и конечностями подобно рыбе. Вместо этого, этот слоган может помочь нам передвигаться в воде легко, изящно и эффективно, как это делают рыбы и морские млекопитающие.

Гидродинамические законы применяются ко всему, что движется в воде.Другая «модель», которой часто пользуются, является модель «гоночной лодки». Эти лодки длинные и узкие, это уменьшает лобовое сопротивление. Если мы применим эту модель к плаванию, то ваше тело должно держаться длинным, узким и плоским, чтобы лобовое сопротивление было постоянно минимальным. Образ гоночной лодки поможет визуализировать обтекаемое положение тела и позу в воде.

Третья тема в статье, которая будет рассмотрена Турецким ниже: частота и длина гребка.Эта тема вызвала много споров, в основном, в США. Идеи Турецкого были адаптированы Total Immersion для ведения бизнеса. Основателя Total Immersion, Терри Лафлина, упрекали в некомпетентности в спортивном плавании. 

Чтобы проиллюстрировать этот спор, мы публикуем два письма редактору «Swimming Technique», журнала по плаванию в США. В одном из изданий, Терри Лафлин опубликовал статью под заголовком «Плыть Подобно Рыбе».

Геннадий Турецкий

Александр Попов

Геннадий Турецкий о технике плавания

 

Александр Попов

Техника плавания: плавать как рыбаИсточник: New Scientist, 1. Август 1998 года, № 2145© Перевод: Феликс К. Гмюндер

Забудьте о грубой силеЕсли вы хотите плавать очень быстро, перестаньте дергаться, расслабьтесь и почувствуйте воду. Тренер олимпийской команды Геннадий Турецкий рассказал Даниилу Дроллетту, как побороть оппозицию.

Есть унижение и есть настоящее унижениеВо время плавания в местном открытом бассейн в Канберре, какой-то парень пронесся мимо меня как торпеда. Я почувствовал себя нехорошо. Меня, на самом деле качнуло в воде, когда он проплыл мимо. Но это чувство не продлилось долго, как только я узнал, что этой торпедой был Александр Попов, двукратный олимпийский обладатель золотой медали и обладатель мирового рекорда в кроле на 100 метров. На соседней дорожке поблескивала грозная бритая голова партнёра Попова по тренировкам, Майкла Клима, который плыл 100 метров баттерфляем за самое короткое время. Я невольно забрался в ту часть бассейна, где иногда тренируются эти элитные спортсмены для смены обстановки, от закрытого бассейна в рядом стоящем Австралийском институте спорта.

Попов, казалось, легко скользит в воде, локоть, согнутый и направленный вверх в классическом положении кроля, длинные руки врезаются в воду впереди с элегантной лёгкости. В отличии от него, Клим обрушивал свои руки впереди, четко прямые, как только они показывались из воды, в его стиле кроля «ветряная мельница». Стиль каждого из мужчин уникален, но оба — мировые лидеры. И оба являются продуктами неординарных идей одного и того же тренера, Геннадия Турецкого.

Турецкий, яркий, а иногда и противоречивый персонаж, изучает движение рыб и пишет физические уравнения на доске в своем офисе возле бассейна, чтобы объяснить принципы гидродинамики. Его бренд научно обоснованной тренировки многое сделал для продвижения идеи, что не грубая сила главное, что делает пловцов чемпионами, а эффективность. Клима и Попова учили вести себя как рыба в воде, чтобы «чувствовать» воду и скользить в ней.Сейчас, натурализованный австралиец, Турецкий — продукт старой советской системы, где целых восемь учёных наблюдали бы за выступлением национальной сборной. Он — бывший чемпион по плаванию, имеет степени в области разработки и тренировки в биомеханике, биохимии, механике жидкости и спортивной физиологии. Он известен использованием необычного реквизита для донесения свои идеи до других: однажды он принес в бассейн надутый презерватив, чтобы показать его коллегам-тренерам важность сохранения жесткого корпуса во время работы ног. Когда из презерватива выпустили воздух, он вяло болтался в воде; когда надули, он заскользил по поверхности от одного легкого толчка.

Пловцы Турецкого молятся на него. Например, это была идея Турецкого, чтобы Клим перешел на стиль мельницы. «Я прямо побил личные рекорды с тех пор, как он заставил меня внести это изменение», сказал мне позже Клим. Попов — еще больший энтузиаст: «Он — причина, почему я уехал из России.» У Попова и Клима в Австралии статус поп-звезд, в то же время журналы и газеты называют Турецкого человеком, который изменил топ-эшелон плавания в Австралии. Но среди всей этой шумихи остается вопрос: как Турецкий и его пловцы это делают?

Ответы, говорит Турецкий, размеренно шагая по бортику бассейна, находятся частично в генетике и частично в технике. Элитные пловцы, как правило, рождаются с определенными преимуществами, такими как сверхэффективный метаболизм. У некоторых пловцов-стайеров, например, сердечно-сосудистая система способна доставлять в два раза больше кислорода к голодающим мышечным клеткам, чем у молодого человека средней подготовки, давая тем самым им преимущество даже при входе в бассейн.

Олимпийские пловцы также имеют тенденцию быть высокими с длинными конечностями. На суше оба пловца Турецкого такие же длинные и долговязые, как и баскетболисты. Рост у Клима 1,91 метров (6 футов 3 дюйма), в то время как Попов при росте 1,97 м (6 футов 6 дюймов) может касаться дна глубокой стороны бассейна Канберры и все еще держать голову над водой. Эта пара создана для плавания. Или как сказал им Турецкий: «У вас есть что-то, данное вам Богом. Вы должны развить это.» Вполне справедливо. Но как?

Есть два способа плыть быстрее, говорит Турецкий: увеличить силу, которую пловцы прилагают, чтобы продвинуть себя в воде, или же уменьшить сопротивление воды. Оба подхода берут свое начало в технике, но он думает, что второй подход, несомненно, лучший.Чтобы продвинуть себя через воду быстрее, вы могли бы, например, увеличить частоту вашего гребка. Но здесь есть проблема, говорит Турецкий. Вы скоро выдохнитесь. Он цитирует отрывок из своей любимой книги, «Плавание рыб» зоолога Джона Виделера из университета Гронингена в Нидерландах, в котором говорится, что потребление энергии в воде увеличивается как куб частоты гребка. Иными словами, удвоение скорости, с которой вы перемещаете руки в воде, требует в восемь раз больше энергии.

Более того, увеличение частоты гребков неизбежно означает укорачивание их длины, что противоречит тому, как ведут себя большинство животных. Когда они хотят двигаться быстрее, они увеличивают расстояние, которое покрывают при каждом движении. Турецкий показывает видеоклипы, как доказательство: лошади, отмечает Турецкий, ускоряются, увеличивая расстояние, которое они покрывают каждым шагом, не увеличивая количество шагов в секунду. Кенгуру поступают так же, прыгая на своих двух ногах. Турецкий считает, что пловцы должны делать то же, что и животные, вытягиваясь как можно дальше вперёд, чтобы получить максимально длинный захват при каждом гребке. Первая золотая медаль Попова на Олимпиаде 1992 года в Барселоне предоставила доказательства, подтверждающие этот подход. Когда он победил пловца — американца Мэтта Бионди, Попов сделал на 50 метров всего лишь 33 гребка, против 36 у Бионди.

Так что, если увеличение частоты гребка — не решение, как насчет более сильного захвата и протаскивания через воду? До 1980-х годов пловцы и их тренеры был сосредоточены на силе. Они черпали вдохновение из механических моделей, таких как пропеллеры и гребные винты. У типичного пловца были плечи, как у болгарского тяжелоатлета, и упор делался на многокилометровые тренировочные сессии, как утверждает небезызвестный тренер Сесиль Колуин, автор «Плывя в 21 столетие» (Swimming into the 21st Century). Наука о биомеханике «была неправильно сосредоточена на эмуляции действий механических винтов вместо механизмов, более похожих на естественный полёт и продвижение рыб», писала она.

Турецкий согласен с Колвином, по причинам, в основе которых лежит физика. Гидродинамика говорит нам, что сопротивление зависит от формы и трения. Например, дельфины плавают так быстро потому что у них обтекаемая форма и потому, что их кожа создана, чтобы уменьшать трение, останавливая формирование поглощающих энергию вихрей вокруг их тел.

Создание волныУ людей нет ни одного из этих преимуществ. Но настоящим убийцей для пловцов — спортсменов является третий тип сопротивления, который возникает на границе между воздухом и водой — это волновое сопротивление. Движение по поверхности воды неизбежно создаёт волны. С физической точки зрения, пловцы применяют силу к массе воды перед собой, чтобы подняться вверх, сопротивляясь силе тяжести. Это не только лишает пловцов энергии, но и имеет непропорционально больший эффект, чем быстрее они плывут.

Проблема в том, что волновое сопротивление увеличивается пропорционально кубу любого увеличения скорости плавания. И всё становится еще хуже, если пловец делает рывкообразные или неравномерные движения, либо подпрыгивает в воде или колеблется из сторону в сторону, потому что это еще больше расходует энергию впустую, вызывая волны. Из-за этого Турецкий считает, что попытка увеличить скорость, продвигая себя через воду с усилием, бессмысленна за пределами определенной точки. «Больше движущей силы будет вызывать только более высокие волны, но не большую скорость», — говорит он.

Если вы не можете подчинить себе воду, убежден Турецкий, то тогда вам лучше научится избегать ее тормозящего влияния. Для начала, уменьшение трения с водой имеет важное значение. Это одна из причин, почему Клим бреет голову. Форма или очертание также являются важным фактором. Для пловцов это означает предание себе обтекаемого положения благодаря трюкам, таким как давление головы и груди вниз в воду, и перекаты из стороны в сторону с каждым гребком, чтобы сделать более узкий профиль. Чтобы избежать волновое сопротивление, Турецкий призывает пловцов убрать рывкообразность в своем гребке. (Один из других любопытных последствий волнового сопротивления является то, что оно наказывает больше пловцов невысокого роста, чем их более высоких соперников).

Для достижения техники уменьшенного сопротивления пловцы Турецкого тренируются улучшению своего баланса, локомоции и «чувству» воды. Во время тренировки упор делается на качестве исполнения больше, чем на километраж. Его идея состоит в том, что при постоянном повторении точные умелые движения становятся их второй натурой, как рефлексы.

Чтобы этот метод правильно сработал, на тренировках требуется уделить особое внимание деталям. «Если вы не можете сделать это абсолютно правильно, не делайте этого вообще,« — говорит Турецкий. Он предпочел бы, чтобы его пловцы сделали немного движений правильно, чем много движений неправильно. Турецкий и его пловцы говорят терминами «мышечной памяти».

Очень много времени тратится на правильную технику, так что по олимпийским стандартам, у Клима, Попова и остальных членов отряда Турецкого относительно неспешные тренировки, хотя они все еще плавают около 70 километров в неделю. Посторонним его методы кажутся странными. Американский тренер, Билл Ирвин, однажды сказал журналисту: «Попов выполняет длинные сеты с педантично точными гребками и с неизменно красивой плавностью. За все три недели я не увидел у него ни одного заплыва, чтобы тот выглядел напряженно».

Делайте это медленноЧасть того, что мы видели, — это метод «сверхмедленного плавания» Турецкого. Турецкий демонстрирует это, прохаживаясь по своему офису в преувеличенно замедленном темпе. Двигаясь очень медленно, он должен сосредоточиться на точном положении каждой мышцы. Баланс становится необходимым. «Люди становятся более неустойчивыми, когда двигаются очень медленно и они должны постоянно переносить свой вес, чтобы оставаться в равновесии», — говорит он. То же самое применительно и к бассейну, и когда пловцы могут двигаться плавно на очень медленной скорости, то они могут двигаться более плавно и на высокой скорости.

Сверхмедленное плавание также заставляет пловцов сосредоточиваться на вытягивании своей руки как можно дальше для получения максимальной длины на каждом гребке. И это улучшает способность пловца расслабляться на более высокой скорости. Когда вы абсолютно уверены, что ваши руки и ноги будут в нужном месте в нужное время, то во время гонки — меньше безумных движений и меньше тратится энергия. Расслабление часто упускается из виду, но великий американский пловец Джонни Вайсмюллер один раз сказал, что «самая великая тайна плавания кролем — это расслабление на максимальной скорости». (Вайсмюллера лучше всего помнят сегодня благодаря его голливудским представлениям Тарзана, но когда пришел Попов, он остался единственным пловцом, который выиграл две золотые медали на дистанции 100 метров вольным стилем на двух Олимпиадах подряд.) Турецкий уточняет: «Не все мышцы включаются одновременно. В мышцах проходят волны сокращения и расслабления одновременно.» Умение расслаблять мышцы, которые не используются, сохраняет энергию и предотвращает утомление.

Тренировка на низкой скорости также помогает пловцу отточить самое важное интуитивное «чувство» воды, чтобы предвосхищать, управлять и манипулировать её потоком. Пловцы превращаются в мистиков, когда описывают эту способность, подобно художникам, описывающим «глаз Бога» при рисовании. Для пловца «чувствовать», знаете ли, это когда вы правильно захватили воду ладонью и протащили свое тело вперед с минимальным сопротивлением.

Если сверхмедленное плавание не помогает развить это чувство, Турецкий пробует противоположный подход, используя свою буксировочный тренажер. Он тянет пловцов через воду на высокой скорости, таким образом, они получают усиленное ощущение того, что происходит, когда они правильно располагают свои руки и ноги. Это все равно, что высунуть вашу руку из окна движущегося автомобиля, когда ваша ладонь держится вертикально, вы чувствуете, как сопротивление ветра толкает ее назад. Поверните её на 90 градусов и ваша рука ножом пройдет через воздух.

Методы Турецкого предназначены для оптимизации того, что он называет «три „Р“»: частота гребка, расслабление и ритм (от англ. stroke range, relaxation и rhythm. Прим.переводчика). Ритм важен для снижения рывкообразности в воде. Когда рука пловца в кроле входит в воду, его или её тело ускоряется, но при выходе из воды тело замедляется. Подобно одноцилиндровому двигателю это приводит к неравномерному продвижению. Чем больше изменений, тем больше энергии тратится впустую.

Чтобы двигаться на постоянной скорости, одна рука всегда должна входить в воду, в то время когда другая выходит, так что движение больше похоже движение двухцилиндрового двигателя, где один поршень двигается, а другой в это время восстанавливается. Чтобы руки двигались синхронно, Турецкий заставляет своих пловцов практиковать «байдарочный манёвр», в котором они стоят у бассейна с двухлопастным веслом для каноэ и выполняют воображаемую поездку. Попов показывает, как во время заплыва, его одна рука всегда остается противоположной другой. Опять же, пловцы Турецкого практикуются таким образом до тех пор, пока эта техника не станет их второй натурой.

Эти необычные упражнения и методики тренировок, кажется, окупаются. Пловцы Турецкого не тратят много энергии для создания волн. Дополнительно доказывая его успех, исследование Сергея Колмогорова, научного руководителя российской сборной, показало, что плавная техника Попова позволяет ему потреблять энергии на 30 процентов меньше, чем у других пловцов, двигающихся на той же скорости.

Турецкий надеется еще больше улучшить технику его пловцов. «Я думаю, что Майкл [Клим] будет выглядеть лучше со временем. Он еще учится, по-прежнему растет. Я борюсь за красивую технику», — говорит он. «Красота и совершенство очень близки.»Даниил Дроллетт является внештатным научным писателем в Австралии, на стипендии Фулбрайта.

Читайте также:

Автор перевода Светлана Лещенко

Похожее

swimsimple.ru

Как Плавают Рыбы?

Рыбы имеют самую разнообразную форму тела, плавников, чешуек покрывающих тело. Но, тем-не-менее, как правило, строение тела рыб можно условно разделить на туловище, хвост и плавники. Движущая сила при плавании рыб вырабатывается плавниками. Их у рыб достаточно много:парные грудные и брюшные, а также спинные, анальный и хвостовый. Присоединённые к плавникам мышцы могут разворачивать или свёртывать плавники, изменять их ориентацию или генерировать волнообразные движения. У большинства рыб основным генератором движения является хвостовой плавник. Секрет плавания рыб был описан в работах известного исследователя физики моря,академика В. В. Шулейкина. Он показал, что рыба движется благодаря волнообразному движению ее тела, которое она изгибает,сокращая и расслабляя мышцы, расположенные по обе стороны спинного хребта. Плавники же служат только для медленных передвижений на короткие расстояния и для сохранения равновесия. Оказывается, каждой рыбе присущ совершенно определенный «шаг», то есть то расстояние, на которое она продвигается за один период сокращения мышц. Для большинства рыб этот «шаг» равен примерно половине корпуса, и, следовательно, у длинного судака «шаг» больше, чем у короткого леща. Мускулатура рыб представлена двумя типами мышц. «Медленные» мышцы (красного цвета) используются при длинном монотонном плавании, благодаря постоянному насыщению кислородом они могут долго не утомляться. В отличие от них, «быстрые» белые мышцы способны к быстрому внезапному сокращению. Они используются при быстрых внезапных рывках, при этом могут генерировать большую, чем красные мышцы мощность, но быстро утомляются. Так же, у многих представителей рыб есть плавательный пузырь. Данное "приспособление" служить для уменьшения плотности рыбы в воде. С помощью этого пузыря рыбы могут перемещаться вертикально в воде(всплывать, опускаться). Кстати, из-за отсутствия такого пузыря у акул они и должны постоянно находится в движении, иначе их плотность становится больше и они попросту "тонут" в воде.

otvet.expert

Разбираемся, как плавают рыбы

На земном шаре плавать умеют многие: ведь даже такие гиганты, как слоны, никогда не тонут, однако, ни одно живое существо не может даже приблизиться к технике плаванья рыб: она уникальна.

Из всей массы тела большую часть составляют плавательные мышцы, даже внутренние органы не так первостепенны по своей весовой значимости.

Рыбам свойственны два вида перемещения в воде: в первом случае задействовано 2/3 тела особи, начиная с головы, а во втором – лишь 1/3 со стороны хвоста, но ни одно из них невозможно без изгибания тела. Оно, в свою очередь, зависит от анатомии, конкретно от числа позвонков: рыба-ремень имеет их 400, соответственно ее гибкость будет гораздо выше, чем у рыбы-луны, у которой их всего 16.

В ходе эволюции рыбы нашли способ уменьшить трение тела о воду за счет слизи, вырабатываемой бокаловидными клетками кожи.

У здоровых особей всегда присутствует определенное количество «смазки» на чешуе. Интересен факт: разные виды рыб имеют различную слизь по качественному и количественному составу, поэтому степень снижения трения также отличается.

Многие представители подводной фауны в период нереста могут плыть против течения, но что удивительно: при таком перемещении особи затрачивают гораздо меньше энергии, как если бы они плавали в тихих водах. Разгадка кроется в умении лавировать и использовать водовороты, не перенапрягая мышцы. Возможность познать, как плавают рыбы против течения, позволила парусным судам успешно перемещаться против ветра.

Умение некоторых рыб заплывать в самые неожиданные места не может не вызвать изумления: крошечные кандиру ведут паразитический образ жизни и поселяются в жабрах более крупных обитателей рек, питаясь их кровью. Они также легко могут заплыть в уретру мужчины, который купается в амазонских водах.

Умение плавать так, как это делают рыбы, дает этим водным позвоночным животным возможность прекрасно себя чувствовать в условиях, непригодных для обитания других живых существ. Природа мудра, поэтому каждому виду дает именно то, в чем он более всего нуждается.

www.8lap.ru