阻力游泳池
① 如何降低游泳中的「三阻力」對游泳速度的影響
一、何為游泳三阻力?
(1)外形阻力
這是因身體外形所造成的阻力。游泳時,前方的水受到前進的壓力而形成高壓,後方的水則形成低壓,造成一股拖住你的力量(這就是為什麼學游泳的人就像自行車或賽車的選手一樣,喜歡跟在別人後面,因為前面的人身體後方所形成的低壓,會吸引後面的人向前,使得後方的人會覺得比較省力)。外形阻力是速度的平方,也就是說,速度快1倍,阻力就會增加4倍。
因為身體大小和外型決定外形阻力的強弱,所以游泳時降低外形阻力的最好方法,就是想像身體要穿過水中一個極小的[洞]。如果你的身體流線型極佳(就像踢離池邊那樣),任何由手、腳或頭部所作的動作都會增加外形阻力。因此,花上1個小時耐心專注在如何劃水或換氣等動作時,保持身體修長及平滑,遠勝過100個小時毫無目標的訓練。
游蛙泳及蝶泳時,身體在水面下呈流線型時的外形阻力最小,因此游蛙泳時,每劃一次水,身體有三分之二的時間都應維持上述的姿勢;游蝶泳時則也應該在兩次劃水間保持上述的姿勢。
(2)水波阻力
水波阻力會消耗掉泳者很大的力氣,游得越快,水波越大,也就是說,力氣都用在激起水波,而非用在前進的推力。前面說過,速度加快1倍,外形阻力會增加4倍;水波阻力更厲害,速度增加1倍,外形阻力則會增加3次方;也就是速度快1倍,水波阻力大8倍。
魚兒(以及人體在水中呈流線型時)之所以能快速前進,原因之一即在於它們在水中不起水波,因此水波阻力微不足道。這也是為什麼泳賽選手轉身踢離池邊時,都會盡量想辦法在水中前進長達15公尺(這也是比賽規則的上限)。矮小的選手在蛙泳和蝶泳的項目中比較有利,因為這兩種姿勢都有相當多的時間在水中前進。另一方面,高個子的選手幾乎霸佔自由泳和仰泳的項目,因為身高體長能減少水面的水波阻力。
當然,游泳時可能多半都在水面,此時劃水平順就關繫到水波阻力是否能被降低。減少水波阻力兩個最重要的辦法就是:(a)每次劃水都要記得拉長身體線,在吃水線中的[身體]線條,相對於寬度而言,水波阻力也越小。(b)劃水動作要平順;動作短而快,容易激出水花,拉長而徐緩地劃水,就不容易造成水花或波浪,阻力也較小。
(3)表面阻力
表面阻力是水和皮膚摩擦所造成的阻力,沒有什麼動作技巧可以改變這個自然法則,但若穿對了泳裝,便可以改善此一阻力。只要脫下寬松的大泳褲,換上一條貼身的小泳褲,差別立刻明顯可見。從西元2000年以後,選手都很在意泳裝,他們會穿上以特殊材質製成的高科技泳裝以降低阻力。這些材質比皮膚還要平滑,選手便穿上從脖子遮到腳踝及手腕的連身套裝來參賽。我們這些業余的,只要有件貼身的萊卡或人造纖維材質的普通貼身泳裝,便可以下水了。
二、如何降低阻力對游泳速度的影響?
除了上述所說減少阻力的建議之外,想平滑地穿越厚厚的水牆,最簡單、也是最好的辦法,便是集中精神對付阻力,以下是我的建議:
(1)感覺
首先,要用心去感覺阻力對你的影響,然後勤練降低阻力的動作:頭和脊椎要成一直線,尤其在換氣的時侯。長軸游泳(自由泳和仰泳)時,側身的時間要拉長一點;短軸游泳(蛙泳與蝶泳)時,身體要剛好在水下面,且完全伸展的時間也要拉長一點。在劃水前,手要[切入]水中,雙腳盡量靠攏等等,也就是要降低身體受阻的感覺。
(2)看與聽
善用你的雙眼和雙耳。眼睛注意雙手帶起的水花,要盡量減少這些水花;劃水時要傾聽自己的聲音,凡是在游泳時帶出的聲音都是效率差的明證,所以要努力[無聲地]游泳,而且[無水花地]游泳。不只是在慢泳的時侯如此,更重要的是在加速時也要如此(別忘了,泳速加快,阻力也會大幅增加)。這兩點是增加效率的好方法。
(3)穿刺向前
不管哪一種姿勢,劃水的終點是在前方(傳統都認為將水推至身後,劃水的終點在後方),同時要假想你的指尖就像戰矛的尖端,以指尖刺向前方,身體和腿則從手指入水開出的一雙[袖管]中穿過。
② 游泳時水中的阻力是空氣中阻力的幾倍
大概775倍。我是用密度來測算,水的密度是1克/立方厘米,0.001291克/立方厘米。
③ 人在水中有哪三種阻力 [跳水游泳]
人在水中活動的阻力比在陸地上大12倍,手腳在水中運動時,你一定能內感受到那強大的阻力容,所以背部、胸部、腹部、臀部和腿部的肌肉在游泳當中能夠得到很好的鍛煉,游泳運動員身上那線條鮮明的肌肉,就是最好的證據。游泳也是一項激烈的運動,而且水的傳熱的速度比空氣要快,也就是說人在水喪失熱量的速度會很快,大量的熱量會在游泳當中消耗掉。身上那些多餘的脂肪,也會悄悄的"溶解在水中"。
④ 跳台離水池水面的高度為h,運動員入水後所受的阻力大約為f(常數)。請你估計一下該游泳池的合理深度。
阻力為常數則一般不能忽略運動員質量,但是這也不說明運動員質量專沒有范圍。
我認為可以假設運動屬員最大質量為200kg(這個值應該可以根據常識定吧)
則設深度為d,d=hmg/(f-mg)=2000h/(f-2000)
可能不是標准答案,但我覺得既然是估計,這個做法應該有其合理性
⑤ 游泳池裡為什麼一定要有深水區
1.如果你在水深只有1.3米的,長25,寬20左右的酒店泳池游過泳,你就會感覺到,水波的橫向擾動和阻力有多大了。看過船在大海里起伏什麼樣么?就是那個樣。旁邊大哥水裡放個屁都能崩出半徑2米的環形波,你體會一下。
2.標准泳池除了給你提供業余時間游泳的場地,也是要承接比賽的。一個1.5米水深的池子,你讓起跳入水的選手磕死在池底么?
3.自由泳觸壁翻身的動作是要盡量向下,避過上部剛剛游過所產生的亂流區,1.5米的池子趴在池底也辦不到啊。綜上,一個正規泳池,既能滿足正式比賽的需要,又能滿足業余娛樂的需要,這就是所謂的向下兼容吧。不過,按照規定,在深水泳道游泳是需要考深水證的,這個許多泳池根本沒要求。2米的水深危險么?每個泳道都有浮標的,游不動或者抽筋抓一下浮標就好了。這不比河裡安全多了。
⑥ 人在水中游泳時水中的阻力是空氣中的多少倍
水是空氣阻力的800多倍,很高興為你回答
⑦ 形狀阻力的游泳運動中的形狀阻力
人在水中游泳時復,引起制周圍水層流動並使周圍的壓力重新分布,其大小則按照人體運動的方向變化。在人體前面,由於游進時推壓前面的水流,使擋水面收到的壓力加大而成正壓,而人體的後面則與原水層具有的壓力產生分離趨勢,失去壓力而成負壓,這樣游泳的人體前後產生壓力差,水對人體形成了壓差阻力,也就是形狀阻力。
游泳時要減少形狀阻力,就要盡量使身體形成流線型體,同時使身體形成水平姿勢以減小投影截面。在各泳姿動作周期的准備階段,應盡可能地弱化形態阻力系數的突然性增加對游速所產生的負面影響。爬泳、仰泳和蝶泳的臂入水階段均處在這以能使游速下降的階段,最為典型的是蛙泳的動作周期的准備階段,即蛙泳時人在水中向前快速伸臂和收腿。快速伸臂時形態阻力的增加變化不僅是巨大的,而且具有突然性。更有甚者,如蛙泳運動員以不規范的、非流線型的手臂姿勢來完成向前快速的伸臂動作時,無疑會形成更大的形狀阻力。
劃水和蹬水時則要增大形狀阻力,例如使用兩手成勺形、使前臂的一部分參加劃水、使小腿的一部分參加蹬水等等,來加大推進力。
⑧ 游泳時水對人體的阻力有哪些,這些阻力分別和哪些因素有關,可通過什麼方法減小
一,其波及的外層片流的磨擦層層波及構成邊界層水流,流體受粘滯性所引起的切應力制動作用的總和就是流體施加在物體或人體表面上的體表磨擦力。
在游進阻力中,體表磨擦阻力所佔的比例是3種阻力中最小的。對人游進阻力影響最大的是外形姿態阻力與波浪阻力。但游泳比賽常以百分之一秒定勝負,故減少體表磨擦阻力也很重要。選擇薄而光滑的料子做成緊身游泳衣褲和帽子,或採用塗減阻油以及刮體毛等,都可減少磨擦阻力。在2000年悉尼奧運會上有部分游泳運動員穿「鯊魚裝」泳衣參賽。據報道,這種泳衣可減少阻力和增加浮力。在游進中,盡量保持高的身體位置,減少水的濕浸面積,也能減少體表磨擦阻力。
二、外形姿態阻力
外形姿態阻力,或稱為形狀阻力,或壓差阻力。游泳時,人所感受到最明顯的障礙是在水中游動過程中被排開的水對身體的壓力。換言之,人在水中游動時,必須用身體將水擠開才得以前行。身體的外形姿態阻力的大小取決於游泳者身材、體型、游進時的速度,以及肢體是以什麼樣的變換動作姿態相對水流的運動方向。由以上這些因素的相互關系作用,決定了外形姿態阻力的大小。
之所以將這種阻力稱為外形姿態阻力,是因為阻力的變化受到與水流方向相對的肢體瞬間動態姿勢的速度與形狀面積變化的影響。也就是沿人體縱軸迎面相對流體所沖擊到的動態輪廓面積。相對水流方向的瞬時人體輪廓面積變化越大,外形姿態阻力也就相應變化得越大,結果是身體的相對水流方向的瞬時輪廓表面形成水流沖擊的高壓區,而身體的後半部分表面也由於相對應的低壓區的瞬時變化形成,造成水流速度的非衡定變化並伴生湍流,隨身體位移速度的變化,湍流演化形成渦流,即渦旋,由此產生非衡定的負壓所特有的紊亂反向的抽吸作用效果。這種作用效果是負壓力凈值的外在表現形式,它的作用力的方向與身體前進的方向相反。由於外形姿態阻力是由身體前後水流變化的壓力差所引起的,所以過去習慣將這種阻力稱為壓差阻力或形狀阻力。
理論上的流線型在人體相對水流方向游進時是不存在的。但Clary在1978年所作實驗的結論表明,游泳時,人體所產生的阻力是水槽中拖拽人體游進時的兩倍。實驗表明人體在游進時身體保持相對的流線型姿態非常重要。根據前蘇聯勃·依·沃洛普林科的試驗材料表明:游泳時,身體縱軸與水平面夾角越少阻力也越少。
在游進中減少外形姿態阻力的另一側重點,就是在各泳姿動作周期的准備階段,應盡可能地弱化外形輪廓阻力系數的突然性增加對游速產生負面影響。爬泳、仰泳和蝶泳的臂入水階段均處在這一能使游速下降的階段,最為典型的是蛙泳的動作周期的准備階段,即蛙泳時人在水中向前快速伸臂和收腿。假設蛙泳時軀干以1.5m/s的速度向前游進,劃臂結束過渡轉向伸臂的速度相對軀干為1 m/s,此時,流經雙臂的速度就達到2.5 m/s,如此高速流經雙臂的水流,依阻力與速度的平方成正比的定律,即可知快速伸臂時外形姿態阻力的增加變化不僅是巨大的,而且具有突然性。更有甚者,如蛙泳運動員以不規范的、非流線型的手臂姿勢來完成向前快速的伸臂動作時,無疑會形成更大的外形姿態阻力。
綜上所述,在游泳時,減少外形姿勢阻力的辦法,一是身體平直,保持流線型姿勢;二是凡在水中做與身體運動方向一致的動作,應盡可能地減少擋水截面,前移速度相對減慢;三是直線游進,游進中保持穩定平衡,防止上下起伏和左右扭擺。
三、波浪阻力
波浪阻力是指當一物體通過水面,或在水下接近水面的位置,沿水平面以較快的速度巡航時所產生的一種阻力。表現在物體前部分是因物體的向前運動而在水面上掀起的波浪。由巡航的物體對水面所施加的力而形成的波浪相對於產生它的物體並形成一種阻力,它的方向與巡航的物體方向相對,阻礙巡航物體的前進。巡航物體的速度越快,波浪所造成的阻力就越大。即使巡航的物體或人的身體是完全潛沒在水面之下約0.9m的深度沿水平方向以較高速度巡航時,由巡航物體或身體所產生的波浪阻力依然不會完全消除。
波浪阻力在人游進速度不快時阻力作用不大,但在高水平游泳比賽時,運動員快速游進的最大障礙就是波浪阻力。當運動員游速很快時,頭部和肩部前面形成的波浪就會變得很大,掀起像「牆」一樣的波浪壓向運動員。這種像「牆」一樣的波浪有個名稱叫「艏波」,也稱弓形波或梯形擴散波。因為它是在高速巡航的船頭吃水線以上的船艏部位前與水面相互運動所生成的而得此名。其實,凡是在水一空氣界面之間相對水流位移物體的前部,都會形成這種波形。它的大小區別僅在於位移物體的大小、形狀和速度不同而已。
在游泳時減少波浪阻力的方法是,游進時身體呈流線型狀態,避免抬頭挺胸兩腳左右分開;注意身體的穩定平衡,用力自然,游速均衡;手臂入水時盡量減少拍打動作,應順勢插入水中,以免造成波浪;轉身後的滑行不要過淺。身體在水下30厘米深處可有效減少波浪的形成。
四、對游進阻力的總結和概括
游泳者都想保持相對均衡的游速,而這一理想化的均衡速度受到游進阻力的制約與障礙。由以上三種阻力所構成的游泳阻力中對人體勻速游進妨礙最為顯著的是外型姿態阻力和波浪阻力。
在游泳者游進過程的每一周期里,游進阻力與推進力的相互制衡始終都在起作用。表現在游泳者的每一個動作的實際速度都是由起動——加速——降速這種非勻速的位移所構成的。而且個體的重力與浮力的差異,對外形姿態阻力和波浪阻力的系數變化的影響作用,也以隱蔽的方式參與了游進阻力與推進力相互作用和相互制衡的全過程。
由於在水中游泳者身體無固定支點是相對人體在地面的各種動作均有固定支撐點而言,在水中,人的身體與水有無數個可流動支點,由於這個特點,決定了人的肢體的任何微小動作,均可招致水給予人體動作的反作用力,這些綜合在一起的反作用力的方向、大小和量的積累變化均對人體的游進構成阻礙與影響,就某一瞬時人體受到重力、浮力、肢體動作的反作用力與外形姿態阻力、波浪阻力、體表磨擦阻力構成的諸多因素影響作用,其合力值決定了人體在這一瞬時的運動狀態的效果。
⑨ 游泳時會遇到哪些阻力
游泳運動中流體力學的基本概念之一。指與人體在水中運動方向相反的作用力。主要有:1.摩擦阻力。2.形狀阻力。指游動時人的不合理姿勢、動作造成渦流和擋水面形成的阻力。3.波浪阻力。
⑩ 為什麼在游泳池中倒著走比正著走阻力小
這個問題很有意思,我從小就喜歡游泳,但還真沒想過為什麼,在水裡專倒著走會比正面走時阻力要屬小很多這個問題。
我想了想,覺得應該是我們人體的脊椎結構決定的,向後時我們的脊椎會形成較為平的一個面,並且腳在倒走時,水中壓力使得我們不會摔倒,所以阻力就小了……