游泳物理学 – 惯性

最初由伽利略定义的牛顿惯性定律对游泳者来说也很重要。基本上,惯性只是意味着静止的物体(游泳者)倾向于保持静止,而移动的物体(游泳者)往往会保持运动,除非它们受到外力的作用。

为了让游泳者从静止状态进入移动状态,必须施加外力。无论是来自我们的腿推动我们离开跳台或墙壁,还是我们的手脚推动我们沿着游泳池行进,一旦我们开始移动,除非我们处于真空或外太空,否则正面阻力将开始放慢我们的速度这意味着为了继续前进,我们必须有推进力。

如果推进力和阻力相等,我们的速度将保持不变。如果推进力大于阻力,我们将加速。如果阻力大于推进力,我们将减速。我们需要更多的能量来使我们从静止位置达到我们的最大速度。假设你翻滚转身时没有蹬到墙壁,重新恢复比赛速度所需的能量是巨大的。那么比赛可能已经结束了。与在高速公路(恒定速度)相比,我们驾车在城里(停车和往返)时的汽油消耗差异类似,游泳者保持恒定的速度比反复启动使用更少的能量。以更恒定的速度游泳只是一种更有效的游泳方式。

游泳运动员面临的挑战是,由于我们的推进力来自手脚,并且有一定的时间间隔,因此我们无法提供恒定的推进力。四个泳姿中只有自由泳和仰泳能让我们接近保持恒定的速度。蛙泳和蝶泳,由于较长的停顿时间和我们必须在某些时间产生的较高的阻力系数,因此速度变化较大。因此,这两个泳姿要么较慢(蛙泳)要么需要更多的能量来维持更高的平均速度(蝶泳)。

游泳物理学 - 惯性

我们如何在游泳时更多地遵守惯性定律并保持更恒定的速度?无论哪种泳姿,我只知道三种方式。首先,我们可以维持更持久的打腿速度。因为打腿提供了比划水更多的推进力时间,使用六次腿,强调向下和向上打腿,以及创建更短的打腿周期将有所帮助。

其次,我们可以提高划水频率。在自由泳和仰泳中,每只手在划水的推进阶段花费约0.35秒。如果我们的划水频率为60,那么35%的时间用于推进(.70 / 2.0)。剩余时间要么花在入水,出水或移臂上,所以称为罢工时间。在蝶泳中,在2.0秒的循环时间内,只有18%的时间用于推进。然而,推进力更大,因为我们同时用双手划水。在划水频率为120时,70%的时间将用于推进。蝶泳是这个频率时,35%的时间用于推进。划水频率越高,推进花费的时间百分比越多。罢工的时间越少,游泳者的速度下降的时间就越少。然而,如果划水频率变得太快,则其他因素可能改变,例如用划水的推进力降低,正面阻力增加或耦合动作减少,其中任何一个都可能导致游泳者的速度降低。更快的划水频率并不总是更好。

游泳物理学 - 惯性

第三,我们可以避免导致阻力系数显着增加的任何技术错误。在比赛速度下人体的正面阻力对我们形状的微小变化极为敏感。即使是最小的错误也会导致速度显着下降。例如,将头抬得太高,划水太深,膝盖过度弯曲,蹬壁出发时把拇指伸出去等都会导致速度急剧下降。

总之,通过关注技术使我们的速度保持更稳定,我们将在所有四个泳姿中更有效地游泳。我们将更好地符合惯性定律。

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