Plavanie uchebnoe posobie

Вес воды. Известно, что любые два тела притягиваются друг к 
другу. Это обусловлено их массой. Сила тяготения называется 
гравитационной силой. 
Самое известное проявление притяжения масс — это суще-
ствование силы тяжести, с которой Земля действует на все тела. 
Величина этой силы определяется законом всемирного тяготения, 
сформулированным И. Ньютоном: 
где: F — гравитационная сила, с которой два тела 
притягиваются друг к другу; т
1
 — масса первого 
тела; т
2
 — масса второго тела; R — расстояние 
между центрами масс; у — гравитационная 
постоянная, 
равная 6,67 10—8 см
3
/г с
2
(в системе СГС). 
Все тела в данной точке Земли падают с одинаковыми ускорениями 
относительно ее поверхности. Вследствие суточного вращения Земли 
ускорение свободного падения будет обусловлено векторной суммой 
двух сил: силой притяжения Земли и центростремительной силой. 
Равнодействующая этих сил называется силой тяжести. Сила тяжести 
есть не что иное, как вес тела. Она определяется следующим 
выражением: 
F = mg, 
* 
где: т — масса тела; 
g — ускорение свободного падения. 
На практике же чаще оперируют понятием «удельный вес»; оно 
используется в большом количестве специальной литературы по 
плаванию, то есть отношением веса тела к его объему. В случаях, 
когда удельный вес измеряется в кг-с/дм
3
, численные значения 
удельного веса и плотности вещества совпадают. 
Сжимаемость воды. Несмотря на большую подвижность молекул 
жидкости, в частности воды, взаимодействия между отдельными 
молекулами жидкости остаются очень стабильными. 
28 
29 

---

Между ними действуют силы, величина которых зависит от аг-
регатного состояния вещества. В случаях твердых тел и жидкостей эти 
силы задают объем тела. Последний может изменяться лишь под 
воздействием внешних сил. Это означает, что молекулы располагаются 
на некотором равновесном расстоянии друг от друга. Если расстояние 
между молекулами оказывается меньше равновесного значения, между 
молекулами возникают силы отталкивания; при большем расстоянии 
— силы притяжения. Чтобы лучше убедиться в этом, можно 
обратиться к следующему простейшему опыту. Стакан воды, налитый 
до самого верха, закрывается бумагой, затем бумага придерживается 
ладонью. Стакан переворачивается вверх дном. После этого рука 
опускается. Вода остается в стакане. Это и свидетельствует о том, что 
есть силы, удерживающие воду в стакане. Силы молекулярного 
взаимодействия 
представляют 
собой 
равнодействующую 
сил 
отталкивания и притяжения, компенсирующих друг друга при 
нормальном равновесном состоянии между молекулами. Несмотря на 
то что воду принято считать практически несжимаемой жидкостью, в 
обычных условиях покоящаяся жидкость все-таки сжимается под 
действием сил тяжести (собственный вес жидкости + атмосферное 
давление). Это обусловлено наличием в жидкости внутреннего 
давления — гидростатического. 
Гидростатическое давление. Давлением (Р) называют отношение 
силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой 
поверхности: 
F
S ' 
Давление — величина 
скалярная. 
Единица 
давления (СИ): Н/м
2
. 
Н/м
2
= Па (Паскаль) = кг/(см/с
2
). 
Внутри жидкости силы давления действуют повсюду. На одной и 
той же глубине давление одинаково во всех направлениях. Специфика 
свойств жидкости в отличие от твердых тел состоит в том, что 
давление в ней не зависит от ориентации площадки, на которой это 
давление рассматривается. 
Полное гидростатическое давление складывается из начального 
давления на поверхность тела (атмосферного давления) 
и давления столба жидкости в данной точке. Величина последнего 
зависит от глубины погружения и прямо пропорциональна ей. Так, 
погружение тела на 1 см приводит к росту гидростатического давления 
на 1 г/см
2
. Если вспомнить, что у человека только одна грудная клетка 
имеет площадь поверхности, равную 6—10 тыс. см
2
, то можно себе 
представить, сколь велико действие данной силы. 
Поскольку гидростатическое давление на верхнюю и нижнюю 
части погруженного в воду тела различается и давление внизу 
значительно больше, на тело действует выталкивающая сила, равная в 
количественном отношении весу вытесненной телом жидкости. В этом 
заключена суть закона Архимеда. Фактически тело теряет в весе 
столько, сколько весит вытесненная жидкость, то есть вес человека в 
воде составляет лишь несколько килограммов, его движения 
происходят в условиях гипогра-витации, что, в конечном итоге, 
накладывает глубокий отпечаток на характер плавательных 
локомоций.