Почему легче плавать, когда тело расслаблено?

Любой, кто плавает или учится плавать, должен был испытать на себе это простое наблюдение. Когда мышцы нашего тела расслаблены, мы склонны парить; в то время как жесткость/напряженное тело имеет тенденцию тонуть.

Какой же физический принцип объясняет это наблюдение?

Этот вопрос не о повышенной плавучести воздуха внутри легких. Мое собственное предположение состоит в том, что расслабление тела увеличивает площадь поверхности, но достаточно ли она увеличивается, чтобы вызвать такой заметный эффект?

Мое наблюдение состоит в том, что когда я толкаю воздух к нижней части легких, мой центр плавучести перемещается ближе к моему центру масс, что помогает мне плавать горизонтально. Вероятно, расслабление делает то же самое.
Когда я был молодым и худым, я не мог плавать в пресной воде. Я не мог этого сделать даже с полным глотком воздуха.
@S.McGrew: я не совсем уверен в этом. Отсюда и вопрос.
@AnuragBaundwal: я изучаю это. Но мой первоначальный подозреваемый говорит, что не должно быть большой разницы в поверхностном натяжении воды вокруг напряженной/расслабленной руки.
@jameslarge: хорошо

Ответы (1)

Увеличение площади поверхности не влияет на плавучесть. Изменение громкости влияет. Когда я был молодым и худым, я мог опуститься на дно, если бы просто выпустил большую часть воздуха из своих легких. Но я все еще не мог нормально плавать даже с полными легкими, пока не научился подталкивать воздух в легких ближе к центру масс. Если у вас недостаточно объема легких, чтобы наполнить легкие воздухом и, таким образом, уменьшить отношение массы к объему до значения, меньшего, чем у воды, вы утонете. Если ваша плавучесть немного положительна и ваш центр масс находится ниже вашего центра плавучести (как правило, где-то в области легких), тогда ваши ноги будут тонуть, а макушка останется прямо над поверхностью воды.

Большинство людей напрягают мышцы живота, когда они не расслаблены. Если вы расслабите мышцы живота, ваша диафрагма может двигаться вниз (то есть к пупку) и тем самым перемещать центр плавучести в том же направлении. В качестве альтернативы, если вы вытягиваете руки над головой (то есть от пупка), вы перемещаете свой центр масс вверх к центру плавучести. Полные легкие, руки над головой и расслабление мышц живота помогут вам прекрасно парить.

Ваш ответ как бы объясняет механизм флоатинга, и это нормально. Что меня больше интересует, так это то, что это плавание во время расслабления можно также наблюдать для отдельных частей тела, таких как левая рука, правая нога. Ясно, что эти части тела не участвуют в управлении воздухом?
@topologically_astounded, Вы хотите сказать, что расслабленная рука плывет лучше, чем нерасслабленная? Или что расслабление руки облегчает плавание всего тела?
Только из моих личных наблюдений и без какой-либо ссылки (о которой я знаю), чтобы поддержать мое утверждение, да, это именно то, что я говорю. По моему опыту, расслабленная рука в воде без течения всплывала вверх, а не напряженная рука! Интересно, звучит ли это странно и насколько?
Звучит странно. Надлежащее экспериментальное исследование должно было бы измерить, что означает «напряжение» для руки. Могу только догадываться, что сюда входит напряжение плечевых и грудных мышц, контролирующих положение руки относительно тела. Это повлияет на способность руки свободно плавать. При незначительной вероятности того, что напряжение влияет на объем руки и, следовательно, на ее плотность, можно попытаться измерить объем до и после напряжения. Если вы можете задерживать дыхание достаточно долго: плывите вертикально, посмотрите, насколько высовывается голова, затем напрягитесь, не двигаясь, и посмотрите, что изменится.