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比重

 アルキメデスの原理:流体中で静止している物体の浮力の大きさは、物体をその流体の大きさで置き換えたとき、それに働く重力の大きさに等しい。

 ダイバーのウェイトは?(中性浮力):水に沈む物体は水の比重“1”よりも大きいのです。ここに体積が50L、体重が100kgのダイバーがいたとします(実際にはいません)。このダイバーの比重は“2”になりますからすぐに沈みます。でも50Lの水の重さは50kgですから、水中での重さは100kg-50kg=50kgとなります。つまり水中では水の重さの分(50kg)だけ軽くなるということです。
 では体積が同じく50Lで、体重が49kgだったとしましょう(ウェットスーツを着たらいそう)。ダイバーの比重は“0.8”となり、同じ計算でやると1-0.8=0.2。つまり49kg-50kg=-1kgだから1L分(1kg)浮くことになります。
 ダイバーの言う「中性浮力」とは“水と同じ大きさの比重”の状態を言い、“浮きもしない、沈みもしない”、ダイバーがダイビングをしている時に最も欲しがる状態です。つまり体積が50Lで50kgの体重ならば、そのダイバーは50kg-50kg=0kgで中性浮力になります。
 ダイバーは中性浮力を作るために“ウェイト(重り)”を持ったり「BC」と呼ばれるジャケットに空気を入れたりして、中性浮力を保とうとします。ちなみに海水の比重は塩分などが入っているため、水の比重“1”より大きいので少しだけヒトの浮力は大きくなります。
 海水の比重は海の場所によって違います。まあ水だって比重が“1”であるためには「水温4℃の純水」でなければなりません。その辺をおおらかにくくって言うと、海水の比重は1.03ですので水の1.03倍重いものを浮かせることができます。浮き身の限界は水の場合0.9875です。すなわち0.9875×1.03=1.017となって、一番比重の大きい人は1.002ですから海水中では誰でも浮き身が出来ます。
 そうそう、ヒトの比重を紹介しておきましょう。

  • 全体:0.923~1.002
  • 筋肉:1.085
  • 骨 :2.01
  • 脂肪:0.92
  • 血液:1.050~1.064

 ヒトの比重は0.923から1.002です。非常に“1”に近いので、浮くヒトでもビート板のように“プカプカ”は浮きません。“フワァ~~”っていう感じですかね。また沈むヒトも石のように沈まずにゆっくり沈みます。
 いずれにせよ比重が小さいのは脂肪であり、肺に空気をいっぱい入れて止めておくと浮力が増すので浮くのですが、肺は上半身にあり、下半身は比重の大きなもの(筋肉や骨)が多いので上半身が上、下半身が下になって浮く形になります。

 さて、皆さんはオリンピック競泳競技で黒人が参加してこないのを不思議に思えませんか?
 “人種差別”という意見もあるようですが、陸上競技などではあれだけ活躍している黒人たちに、『今さら・・・』と思います。ですが黒人たちは筋肉量が他の人種より多いようで、比重が大きい。すなわち「泳げない」という理由が私の『もっともだ』と思わせる意見です。
 アルキメデスの原理をもう一度読んでみてください。「流体中で静止している物体の浮力の大きさは、云々」となっています。つまり“浮力”と“推進力”はお互いに相関関係があって、「水上(“水中”ではない)を移動する場合」は姿勢によって(進む方向が少しでも上方にあれば)推進力の分だけ浮力が増します。すなわち泳いだ(水上移動した)状態では“水上移動を保とうとしますから)”浮力が高まるので沈むヒトでも泳げないことはないと思うのです。でもやはり“浮くヒト”の方が有利(推進力のすべてを水平方向に使うことが出来る)なのは間違いありません。
 また陸上など水泳以外のスポーツ選手と水泳選手の体型を比較すると、水泳選手の方は皮下脂肪が多く見受けられるのですが、これも“浮く”ための体型だと私は思っています。
 いずれにせよ私は自分の息を吐くと沈み、胸いっぱいに息を溜めておくと浮いています。そこで「中性浮力が出来ないか」と何回も挑戦したことがあるのですが、成功はしませんでした。プールの水と同じ比重になるように少しずつ息を吐きながら浮いているのですが、沈み始めると止めどなく沈んでいきます。だから優秀なダイバーにはなれないかもしれませんね。
 でもダイバーも見ていると ダイバー自身が呼吸をしているので息の分だけ浮力が変わり、「中性浮力」と言いつつも浮いたり沈んだりしています。さらに水深が増すと水圧で容積が小さくなり、小さくなった分だけ比重が大きくなるのでさらに沈むことになります。したがってダイバーは小刻みにBCに入れる空気の量を変えるか、ベテランは自分の呼吸法を変えることにより対応しているようです。

 水泳教室をやっていて“若い男性”、“筋肉質”、“身体が硬い”の三拍子が揃うと泳ぎを覚えるまで時間が掛かりますね。一般に男性より女性の方は脂肪が多いので浮きやすく、泳ぎは早く覚えます。ですが最近の若い女性は「ダイエット」とか言って必要以上に痩せているので比重が大きく、浮きにくい場合があります。
 早く覚えるのはご年配のちょっと太めのご婦人で、身体が柔らかい方のはず、、、なのですが、積極性に欠ける方が多いのが弱点かな?
 積極的な方ならすぐに泳げるようになります。いずれにせよ10歳くらいの子どもが最も早く泳ぎは覚えますね。それは『筋肉質な体型ではない』からだと思われます。

 そうそう、忘れかけていましたが、私の水泳の恩師は日本泳法の師範で、浮き身が得意でした。さらに達筆なので「浮水書」と呼び、座禅浮して色紙に達筆な文字を書くのです。「鶴」とか「亀」とか「寿」とか。。。。。。
 それはそれは立派な字で誰もが欲しがる色紙になるのですが、若かった私(痩せた筋肉質)はどうしてもそのように浮けません。『何か極意でもあるのか?』と思ったものでしたが、恩師と同世代になった今では簡単に浮きます。まあ骨が枯れ、脂肪が付き、恩師同様の体型になってきたからですが、欠点は、“達筆ではない”ということです。

 ついでに思い出したことですが、水着の世界では初心者用に浮力のある水着が販売されています。練習用に“抵抗のある水着”とか“姿勢矯正水着”など。。。レーザーレーサーが使えなくなった今、やはり基本は「普通の水着」だと思います。
 ちなみにトライアスロンのスイムではウェット着用が義務付けられています。まあ安全のためですが、OWSでは許されていませんね。ウェットは浮力が増すので速く泳ぐことが出来ます。「競泳」という意味合いから認可されないのでしょう。遠泳も、基本は普通の競泳用水着のみだと思います。

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