Судың үлесті салмағы
Адамның денесі мен жүйке жүйесінің су ішінде қандай күйге түсетінін түсіну үшін судың физикалық қасиеттерін білу қажет. Сонымен бірге судың адам ағзасына (әсіресе түрлі мүшелер мен жүйелерге) тигізуі мүмкін әсерлерін де есте ұстаған жөн. Су — өзіне тән ерекшелігі бар орта; оны ауамен салыстырғанда айырмашылықтары бірден байқалады.
Судың жабысқақтығы (тұтқырлығы)
Су өте ұсақ бөлшектерден тұрады. Олар бір-бірімен жанаса отырып, бірде жақындасып, бірде алыстап, ығыстырылып қозғалады да, нәтижесінде қою ағымды орта ретінде байқалады. Су бөлшектері қозғалған кезде олардың ішкі кедергісі пайда болады — бұл құбылыс судың жабысқақтығына (тұтқырлығына) байланысты.
Адам жүзе бастағанда оның денесіне су бөлшектері жабысып, ілесіп отырады. Бөлшектердің өзара «жабысып» әрекет етуі адамның шапшаң қимылдауына кедергі жасайды. Тұтқырлықты азайтудың бір жолы — су температурасын көтеру: қозғалысқа қолайлы деп саналатын температура шамамен 25–26°C.
Негізгі ой
Су — «жабысып» кедергі жасайтын орта. Температура жоғарылаған сайын бұл кедергі біршама азаяды.
Судың қысымы
Судың қысымын адам суға алғаш түскен сәттен-ақ сезе бастайды. Тереңдеген сайын қысым артып, жүзушінің денесіне әсері күшейеді. Қысымның әсерінен құлақ шыңылдауы, бастың ауыруы, буындардың сырқырауы байқалуы мүмкін.
Шамамен 10 метр тереңдікте қысым 1 атмосфераға жуықтайды (су бағанының қысымы тереңдік артқан сайын өседі).
Судың үлесті салмағы және жүзгіштік
Судың үлесті салмағы (удельный вес) жағдайға қарай өзгеріп тұрады. Ол, ең алдымен, температураға және суда еріген тұздардың мөлшеріне байланысты. Температура көтерілген сайын судың көлемі ұлғайып, үлесті салмағы кемиді; ал салқындаған сайын үлесті салмақ артады.
Тұщы су
Әдетте шомылатын өзен-көл суларының температурасы 21–23°C шамасында болады. Мұндай суда үлесті салмақ орта есеппен 0,997 г/см³ маңайында.
Теңіз суы
Теңіз суында тұз көп болғандықтан оның үлесті салмағы жоғарырақ — шамамен 1,03 г/см³. Сондықтан теңізде қалқып тұру әдетте жеңілірек.
Суға түскен кез келген зат не батады, не бетінде қалқып тұрады. Бұл жағдай дене мен судың үлесті салмақтарының арақатынасына тәуелді: егер дененің үлесті салмағы судан ауыр болса — батады, ал жеңіл болса — батпайды.
Архимед заңы: қысқа түсіндірме
Дене суға батырылғанда, оны ығыстырған судың салмағына тең көтеруші күш әсер етеді. Егер ығыстырылған судың салмағы дене салмағынан артық болса, дене батпай қалқып тұрады; кем болса — батады.
Қалқып тұру тыныс алуға да тікелей байланысты. Терең тыныс алғанда кеуде қуысы кеңейіп, дене көбірек су ығыстырады — көтеруші күш артады. Ал дем шығарғанда дененің «ауырлағаны» сезіліп, батуға бейім болады.
Адам денесінің құрамдары және тепе-теңдік
Адам денесі әртүрлі ұлпалардан тұрады, олардың үлесті салмақтары да бірдей емес. Мысалы: сүйек — 1,873 г/см³, бұлшық ет — шамамен 1,041–1,055 г/см³, май — 0,92–0,93 г/см³, ішкі ағзалар — 1,027–1,045 г/см³, тері ұлпалары — 0,92–0,93 г/см³.
Осы айырмашылықтардың салдарынан адамның судағы мінез-құлқын тек бір ұлпамен түсіндіру жеткіліксіз — дененің орташа үлесті салмағын ескеру қажет. Жай тыныс алғандағы адамның орташа үлесті салмағы шамамен 1,04–1,069 г/см³ аралығында болады және ол үнемі өзгеріп отырады.
Әдетте әйелдерде май ұлпасы көбірек, балаларда шеміршек көп болатындықтан олардың орташа үлесті салмағы ер адамдарға қарағанда төменірек келеді. Ер адамдарда сүйек пен бұлшық ет үлесі басым болғандықтан орташа үлесті салмақ жоғарырақ болуы мүмкін.
Неге дене су ішінде «айналуға» бейім?
Сүйек-буын жүйесінің салмағы, бұлшық ет көлемі және ішкі ағзалардың орналасуы әр адамда әртүрлі. Соның нәтижесінде суда жатқан адамның ауырлық орталығы көбіне аяқ жаққа ығысады, ал судың көтеруші күші кеуде тұсынан көбірек әсер етеді. Қарама-қарсы бағыттағы осы күштер денені айналдыруы мүмкін — бұл жүзу дағдысын қалыптастыруға кедергі келтіреді.
Әсіресе дене су бетінде созылып жатқан қалпынан тік қалыпқа ауысқанда тірек алаңы азайып, адам бата бастағандай әсер туады. Сондықтан жүзуді үйретуде дене қалпын сақтау мен тыныс алуды дұрыс ұйымдастыру ерекше маңызды.
Судың тығыздығы және қозғалысқа кедергі
Тығыздық — зат массасының көлемге қатынасы. Адам күнделікті өмірде жер бетінде және ауа кеңістігінде қозғалады: жерді итеріп, тебініп жүреді, ал ауа кедергісін көбіне шапшаң жүргенде, қатты желде, ылғалдық жоғары болғанда, ыстықта немесе аязда ғана айқын сезеді.
Су ішінде қозғалғанда адам қол-аяғымен сермеп қозғалады, әрі су — салыстырмалы түрде біртекті орта. Судың тығыздығы ауаның тығыздығынан шамамен 820 есе жоғары. Сондықтан жүзушінің шапшаң қозғалуына негізгі кедергі — судың тығыздығы.
Салыстыру (мысал)
Суда 100 метрді спортшы шамамен 49–50 секундта жүзіп өтеді (орташа жылдамдық ≈ 2 м/с). Құрлықта 100 метрді 10 секундта жүгіріп өтеді (≈ 10 м/с). Яғни суда дәл сол қашықтыққа қозғалу үшін энергия әлдеқайда көп жұмсалады.
Осы себептен жүзудің «пайдалы қимыл коэффициенті» көптеген басқа спорт түрлерімен салыстырғанда төменірек көрінеді: адамның күшінің едәуір бөлігі судың кедергісін жеңуге жұмсалады.
Жылу сыйымдылығы және жылу өткізгіштік
Судың тағы екі маңызды қасиеті бар: жылу сыйымдылығы және жылу өткізгіштігі. Судың меншікті жылу сыйымдылығы өте жоғары: су бірдей көлемде ауамен салыстырғанда жылуды мыңдаған есе көп сіңіреді.
Жылу өткізгіштік те жоғары болғандықтан, су адамның денесінен жылуды ауаға қарағанда шамамен 25 есе жылдамырақ әкетеді. Сондықтан су салқындаса, дене тез тоңады да, жаттығуды толық орындау қиындайды.
Қорытынды
Судың тұтқырлығы, қысымы, үлесті салмағы, тығыздығы, жылу сыйымдылығы мен жылу өткізгіштігі — су ортасының адамға әсерін анықтайтын негізгі факторлар. Осы қасиеттер туралы түсінік қалыптасқаннан кейін, суға бейімделу жеңілдеп, жүзу тәсілдерін үйрету мен үйрену үдерісін тиімді ұйымдастыруға болады.