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游泳技术的力学原理影响人体游进的因素

游泳技术原理 2012-6-16 01:09 4037人浏览 0人回复

原作者: allen 收藏分享邀请

摘要

我们大家知道，没有正确理论指导的实践往往是有较大的盲目性，容易走弯路，也常常是事倍功半。所以我们要重视游泳理论知识的学习，用正确的理论来指导我们的游泳实践，提高效率，少走弯路。　　游泳的时候，我们 ...

我们大家知道，没有正确理论指导的实践往往是有较大的盲目性，容易走弯路，也常常是事倍功半。所以我们要重视游泳理论知识的学习，用正确的理论来指导我们的游泳实践，提高效率，少走弯路。

　　游泳的时候，我们同时受到了阻力和推进力这两种力的影响。下面介绍在游泳技术中应用的几个力学原理。

　　阻力

　　首先从水的简化阻力公式

说起：

　　阻力F是与S:物体的投影截面成正比；与V2：物体运动速度的平方成正比；与C：物体形状和表面的阻力系数成正比；与Re：水环境的阻力系数成正比。

　　其中Re（水环境的阻力系数）与物体表面的阻力与游泳技术影响不大。面对游泳的速度有一定的影响。所以，有些运动员在大赛前把身上的毛剃光，藉此来减小磨擦阻力。随着科学的发展，做泳衣的面料更加先进，出现了防海豚皮的面料，更加轻柔高弹，更加光滑。据说索普参加悉尼奥运会穿的泳衣，可以帮助他在100米中提高百分之几的成绩。（可出现索普在奥动会的比赛镜头）

图一

　　而游泳技术与公式中的S、V、C的关系比较大。 （图一）
图中带箭头的实线，表示迎面阻力，是与S成正比，投影截面越大迎面阻力就越大。（图二）因此，游泳时，身体越是成

图二(点击放大)

水平姿势，投影截面就越小，阻力就越小。反之，迎面阻力就越大。另外，在做有效划水的准备动作时，也尽可能缩小投影截面。例如蛙泳收腿时，大腿不要收得过多，小腿要跟在大腿投影后面，向前伸臂时，以手指领先等，都可以减小投影截面。从而减小了迎面阻力。

　　(图一)中的浪花表示形状（漩涡）阻力。形状阻力最小的是流线型体，如果流线型体的阻力系数为1，那么截面相等，速度相同的其他形状物体的阻力要大许多，甚至30-100倍。（图三）这是因为，物体前面的形状越不好，（非流线型），

图三(点击放大)

压力就越大，物体后面的形状越不好，漩涡就越多，压力就越小，物体前后的压力差越大，所受的形状阻力（也称漩涡阻力）越大。因此，在游泳时保持身体的流线型是非常重要的。在出发和转身后的滑行中，身体要保持平直和一定的紧张度，做好流线型，以减少漩涡阻力（可图示）。蛙泳应先伸臂再蹬腿，让手臂接近伸直，做好流线型再蹬腿，不要屈臂在胸前或伸臂同时蹬腿。另外，蹬完腿应拼拢伸直，不要弯曲分腿。爬泳、蝶泳、仰泳打腿时要伸直脚面，勾着脚都会在身后出现大面积的漩涡。另外身体的侧向摆动，蛇形游进，（图四）或向左右两侧打腿，也都会增加体侧后方的漩涡。因而增加了形状阻力。

图四(点击放大)

　　从公式我们知道，游泳时的阻力，与速度的平方成正比，速度增加两倍，阻力就会增加四倍，在游泳中提高速度心须克服成倍增加的阻力。同时也告诉我们，在向前做有效划水的准备动作时，不要过猛过快，如蛙泳向前伸臂，和收腿时，不能过猛过快，在爬泳、蝶泳、仰泳打腿时，不要主动向前弯曲小腿来打水。以免增加阻力。
另外，游泳时，匀速地前进，阻力相对要小些。爬泳和仰泳中，当一臂结束划水前或正结束划水时，另一臂即开始划水，使前进速度比较均匀。而蝶泳则不然，两臂同时划水，不同时向前移臂，有“时快时慢”的情况，要费很大的力量去克服惯性。这就是爬泳、仰泳要比蝶泳游得快些和省力的原因之一。

　　推进力

　　推进力是身体在水中前进的动力，怎样在游泳获得较大的推进力呢？

　　根据牛顿第三运动是定律，作用力和反作用力的大小相等，方向相反。我们在向后作有效划臂、蹬（打）

图五(点击放大)

腿时，要尽量加大投影截面，和加快速度，这样能获得更大的反作用力，即向前推进力。例如蛙泳在向后蹬水的面积（而不是用脚底去蹬水）。而且蛙泳蹬腿，爬、仰、蝶泳打腿，都是用大腿带小腿做“鞭打”的动作，一方面力臂长，费力大而划水的效果差（图五）。这是因为直臂划水，会产生与前进方向不一致的分力，这个力不是推动前进，在爬泳，蝶泳中，造成身体上下起伏，而在仰泳中产生左右摆动。而高肘屈臂划水，使手掌和前臂形成最有效的划水面和合理的划水方向，并加长了有效的划水路线，从而取

图六(点击放大)

得最大的推动力。 （图六）最不好划水动作是沉（拖）肘屈臂划水，因为小臂和手掌的对水面不好，划

图七(点击放大)

水面太小，划不到水。

　　从作用力和反作用力大小相等，方向相反这一定律看，游泳时，应直线向后划水，但事实在实际中几乎找不到一个完全直来直去划水的优秀运动员。各种泳势的划水路线都是曲线的。（图七）这是因为水是流支斩液体，是可以移动的支撑物，划水时，水对手产生反作用力的同时也随手向后流动，手再沿着直线划这股还在向后流动的水时，就如逆水游泳一样，效果就越差。而曲线划水，就同民间摇橹船的橹一样，曲线划水，可以不停地对着相对静止的“新水”给以作用，而得到支撑反作用力。可见，曲线划水虽然会有分力，但比起“划空”，推进力还是要大得多。