Keha kuju ja voolavus | Füüsilised seadused ujumises

Keha kuju ja vool

Mitte keha esipindala, nagu varem eeldati, kuid esiosa ja keha pikkuse suhe mängib veekindluses kõige olulisemat rolli. Seda saab illustreerida järgmise näitega. Kui tõmmata läbi sama esipinnaga plaat ja silinder läbi vee, on veekindlus kere ees sama, kuid ärkveloleku turbulents on märgatavalt erinev.

Seega pole frontaalse takistuse mõiste päris õige, kuna turbulents ärkvel pidurdab keha tugevamalt. Viimaste leidude kohaselt on pingviinide spindlikujulistel struktuuridel kõige vähem turbulentsi. Sellise kehakujuga kalad on üks kiiremaid ujujaid. Tagasivoolu näide: inimene jooksmine läbi vee tõmbab sellest tuleneva imemise tagajärjel veepinnale küürutatud partneri.

Tõukejõud vees

Tõukejõu vees saab saavutada keha kuju muutmisega (kalade uime liikumine) või tõukejõudu tekitavate konstruktsioonide (sõukruvi) abil. Mõlemas meetodis pannakse vesi liikuma ja mõjub seega hõljuvale kehale tagasi. Vastastikust reaktsiooni nimetatakse tugeks.

Järgnevalt selgitatakse üksikasjalikumalt kolme vees liikumise põhimõtet. 1. surve mõla põhimõte: nt pardijalad: pardide jalgu liigutatakse risti liikumissuunaga (tahapoole). Tagaküljele tekib alarõhk (surnud vesi), mis aeglustab ujuvat keha.

Vaja on palju energiat ja jõu on vähe. 2. tahapoole joa põhimõte: nt. kalmaar: Kalmaar kogub oma kehasse vett ja väljutab selle kitsa kanali kaudu.

Selle tulemuseks on sõit keha poole. Undulatsiooni põhimõte: Delfiini näide: Iga keha taha ilmuvad ärkvel pöörlevad veemassid. Need pöörlevad veemassid on enamasti siiski häiritud ja neil on pidurdav toime.

Delfiini puhul on veemassid korrastatud kehalainega ja võivad seetõttu olla tõukejõuks kasulikud. Neid tellitud veemassi nimetatakse pööris. sisse ujumineon aga väga raske saada veemassid keha liikumisel korrapäraselt pöörlema. Võimsusvahemikus võimaldab see aga väga suurt ujumine kiirused.