Починається вдих. 3. Руки закінчили гребок. Вдих закінчується. 4. Руки виконали половину проносу. Голова все ще над водою. 5. Голова опущена у воду перед зануренням рук. Дельфінообразние руху ніг у батерфляєм (в). Малюнок показує подібність рухів ногами при плаванні батерфляєм з рухами ногами при плаванні кролем.

При русі в рідині твердого тіла (наприклад, кулі) найближчий шар рідини прилипає до нього і рухається разом з ним; інші верстви ковзають один щодо одного. Сила, що діє на тверде тіло, що рухається всередині в'язкої середовища (рідина), і спрямована протилежно швидкості тіла, називається опором середовища.

Якщо при русі тіла за ним не виникає завихрення, то опір середовища пропорційно швидкості тіла v. В окремому випадку при русі кулі радіусом R опір середовища де &951; - коефіцієнт внутрішнього тертя або в'язкість. Одиниці виміру коефіцієнта внутрішнього тертя: Формула (15.1) має назву формула Стокса.

Вода перешкоджає просуванню плавця. У гідродинаміки для розрахунку руху рідини використовують число Рейнольдса. Число Рейнольдса - це безрозмірна величина, де-щільність і в'язкість рідини, і - швидкість її руху щодо тіла і а - деяка довжина.

Правило, згідно з яким будова потоку близько тел однієї і тієї ж форми однаково, якщо однаково число Рейнольдса, не застосовується в тих випадках, коли мова йде про поведінку рідини навколо її вільної поверхні.

Число Рейнольдса зручно виражати як величина, яка називається кінематичного в'язкістю.

У багатьох випадках важко вимірювати сили, які діють на тіло, що рухається в рідині. У зв'язку з цим для експериментів використовують аеродинамічні і гідродинамічні труби.

Лобове опір. Під час руху якого-небудь тіла в рідині, на нього діє сила, що затримує його рух. Цю силу називають лобовим опором. Величина її залежить від природи рідини і від розмірів, форми і швидкості рухомого тіла.

Як показали експерименти в аеродинамічних трубах, лобове опір тіла або різних тел однієї і тієї ж форми можна визначити за формулою де Д - лобове опір, р - щільність рідини, і - швидкість руху рідини відносно тіла, А - характеристична площа та Сд - величина, звана коефіцієнтом лобового опору, яка залежить від форми тіла і від числа Рейнольдса.

На жаль, не існує єдиного визначення А, яке було б зручним при будь-якій формі тіла. Використовуються такі площі: тобто площа проекції тіла на площину, перпендикулярно до напрямку потоку. У разі циліндра, що має висоту h і радіус г, лобова площа буде дорівнює &960; r2, якщо вісь циліндра паралельна потоку, і 2rh, якщо вона перпендикулярна йому;

  тобто проекції по тому напрямку, за яким площа її буде найбільшою; цю величину використовують, коли мають справу з обтіканням профілю крила; в порівнянні з лобовою площею вона має ту перевагу, що не змінюється при нахилі профілю;

  Слід пам'ятати, що у разі тонкої пластинки це буде сумарна площа обох її сторін.

Всі коефіцієнти були обчислені на основі лобової площі.

Число Рейнольдса для всіх тіл, крім диска, визначалося звичайним способом по довжині, яка вимірюється у напрямку потоку; для диска ж його визначали за діаметром, хоча він розташований перпендикулярно потоку.

У зв'язку з відсутністю роботи з лобового опору у плавців, ми наводимо дані Т.О. Lang, K.S. Norris (1966), R. Alexander (1968) отримані при вивченні дельфінів.