|
|
|
| در تصوير زير (A2) آبى که به‌وسيلهٔ شناگر جابجا مى‌شود تحت اثر عملکرد دو نيروى عمودى (وزن شناگر و نيروى شناوري) به حالت تعادل در مى‌آيد. واقعيت اين است که وقتى اين آب متعادل مى‌باشد در معنا اين دو نيز نه تنها از نظر مقدار مساوى هستند بلکه بايد در جهت خط مستقيم و مخالف يکديگر عمل کنند و لذا نيروى شناورى مانند وزن بايد از داخل مرکز گرانش آبى که در شرف جابجايى است عمل کند. موقعى که شناگر حالت و وضعيت شکل زير (A3) را به‌دست مى‌آورد مقدار و جهت عملکرد نيروى شناورى دقيقاً مانند قبل مى‌باشد و نقطه‌اى که نيروى شناورى از آن گذشته و عمل مى‌کند به نام مرکز شناورى خوانده مى‌شود. (اين نقطه قبلاً مرکز گرانش آب جابجا شده بوده است).
|
|
|
|
|
|
|
|
| محل مرکز شناوري، در پيش‌بينى و تعيين اتفاقاتى که پس از به‌دست آوردن وضعيت خوابيده به پشت در سطح آب روى مى‌دهد از اهميت ويژه‌اى برخوردار است. هرگاه مرکز ثقل بدن شناگر و مرکز شناورى برهم منطبق باشند و يا به‌طور عمودى در يک خط و يکى در بالاى ديگرى قرار گيرد، بدن وضعيت افقى خود را در آب حفظ مى‌کند، گرچه اين وضعيت به‌طور نسبى براى مردان معمولى نمى‌باشد (در آزمون‌هايى که براى اندازه‌گيرى قابليت شناورى به‌وسيلهٔ آقاى وايتينگ انجام شده است تنها يکى از زنان از بين شش نفر مورد آزمايش توانسته است وضعيت افقى بدن خود را در آب حفظ نمايد و مردان مورد آزمايش به‌مراتب خود را ضعيف‌تر از زنان در اين آزمون نشان داده‌اند. در واقع، در بين ۳۹۱ مرد مورد آزمايش که سن آنها ۱۵ سال و به بالا بود، حتى يک نفر هم نتوانست وضعيت افقى بدن خود را در آب حفظ نمايد).
|
|
| در صورتى که مرکز شناورى منطبق بر مرکز ثقل نباشد و يا در يک خط و عمود بر يکديگر قرار نگيرند، مرکز شناورى همواره نسبت به مرکز ثقل بدن به سر شناگر نزديک‌تر خواهد بود. اين بدين معنى است که وزن بدن و نيروى شناورى به شکل جفت نيرو عمل کرده و سعى مى‌کنند پائين‌تنه و پاها را به پائين فشار دهند (شکل A1). در چنين مواردي، پاها به‌تدريج در آب فرو رفته و به نقطه‌اى مى‌رسند که در آن وضعيت مرکز شناورى و مرکز ثقل بدن در امتداد يک خط عمودى قرار گيرند و سپس بدن شناگر در آن وضعيت به حالت شناور باقى مى‌ماند. (شکل A2).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| موقعى که ديسکى در داخل تونل هوا قرار مى‌گيرد دو اثر به‌طور هم‌زمان به‌وجود مى‌آيد. يکى جهت حرکت هوا به‌خصوص نزديک‌ترين هوا نسبت به ديسک که بايد براى عبور از مانع (ديسک) تغيير جهت دهد و دوم هوايى که با سطح ديسک مواجه شده و از سرعت آن در اثر برخورد با ديسک کاسته مى‌شود. اين تغييرات در سرعت و جهت جريان هوا از اين لحاظ به‌وجود مى‌آيد که ديسک به‌نوبهٔ خود بر هوا فشار وارد مى‌کند و البته که در واکنش مربوط هوا نيز نيرويى مساوى و در جهات مختلف بر ديسک وارد مى‌سازد که آن را مقاومت سيالات مى‌نامند.
|
|
| مؤلفهٔ نيروهاى اخير که در جهت اصلى جريان هوا عمل (يعنى قبل از اينکه هوا راه عبور خود را از اطراف ديسک پيدا کند) تحت عنوان 'نيروى کشش' (Drag Force) شناخته مى‌شود (شکل A). موقعى که جسمى در محيط سيال در حالت حرکت است اين نيروى کششى و يا مؤلفهٔ نيروى وارده توسط محيط سيال است که باعث کاهش سرعت جسم در مسير خود مى‌گردد. وقتى شناگرى در يک برگشت به ديوارهٔ استخر فشار وارد مى‌کند اين نيروى کششى است که از حرکت بيشتر آن و سُرخوردن او در آب مى‌کاهد و ضرورت دست‌وپازدن شناگر را براى پيشروى فراهم مى‌کند. همين نيروى کششى است که به‌طور مؤثر از سرعت توپ بدمينتون پس از اينکه ضربه به آن وارد شد مى‌کاهد و باعث مى‌شود تا توپ مسيرى را که حتى نزديک به قوس کامل مى‌باشد طى نکند.
|
|
| مؤلفهٔ ديگر نيرو که در جهت قائم نسبت به نيروى کشش عمل مى‌کند تحت عنوان نيروى بالابرنده شناخته مى‌شود (شکل A). اهميت مؤلفهٔ بالابرنده در مثال‌هايى مانند اسکى روى آب به‌خوبى آشکار مى‌شود زيرا اسکى‌باز قبل از اينکه حرکت سُر خوردن روى آب را به‌دست آورد در وضعيتى قرار مى‌گيرد که اسکى‌هاى او به‌طور مايل به جلو و به بالا در آب بوده و تنها نوک آنها از آب خارج مى‌باشند سپس موقعى که با طناب قايق به جلو کشيده مى‌شود نيروى مؤلفهٔ بالابرنده که به‌وسيلهٔ آب بر اسکى‌هاى او وارد مى‌گردد باعث خواهد شد تا او را بالا برده، بر روى سطح آب قرار دهد. لذا وضعيت قرار گرفتن اسکى‌هاى او در آب تعيين‌کنندهٔ مقدار نيروى لازم براى توفيق در بالابردن و در سطح آب قرار دادن اسکى‌باز مى‌باشد. هرگاه اسکى‌ها نزديک به وضعيت عمود در آب قرار گيرند بديهى است که نيروى کششى بسيار زياد خواهد شد و عملاً مؤلفهٔ بالابرنده ناچيز بوده و يا اصولاً وجود نخواهد داشت و هرگاه اسکى‌ها نزديک به وضعيت افقى در آب قرار گيرند باز در اين حالت نيز مؤلفهٔ بالابرنده ناچيز بوده و يا اصولاً وجود نخواهد داشت لذا در اين وضعيت اسکى‌باز موفق نخواهد شد که بدن خود را از آب بالا کشيده و در سطح آب قرار گيرد.
|
|
|
|
