《游泳抓水技术探讨》by:笨笨牛炖水桶腰.
2020年8月10日第1次编辑
~本次是2021年1月6日第二次编辑
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1.水是如何推动人的?
游泳教学,往往更多关注人如何推水。
对于水推动人的原理介绍有限。
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- 3.有没有更好的划水方式(划臂或者踢腿技术),使得被划动的水体,尽可能多的向后运动,从而获得更多的推力和更高的游进效率?
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~答案是肯定的
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在造船领域,船舶的螺旋桨有一个“滑失比”的概念,这也很好解释了自由泳划臂游进距离“划距”和身体长度的有效比率通常在60~70%之间。
在游泳研究领域,采用的是代表划水效率的“划水指数”来衡量,在理论上与造船界的螺旋桨“滑失比”很好的对应。
【注:划水指数(SI)=游速×划距】
【划重点】游泳界目前用划水指数代表划水效率。
~笨笨牛🍭炖水桶 楼主:
在物理量纲上,加速度单位是米/秒^2,划水指数单位是米^2/秒。
考虑到水流阻力和速度^2(速度的平方)成正比“水阻平方定律”,划水指数=速度*速度*时间=推力*时间=动量(ΔM),
适用牛顿第二定律。
@全浸游泳大熊 @fox2000253 @爱游泳的胖砸🐾 @撒哈拉马贼 @喜欢看视频传奇
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另外:自由泳有个spl指数(每游程划次数量)的“绿区”概念,以及自由泳swolf指数(游泳时间及划次指数)概念。这些可以看做是“滑失比”的简化版。
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而且这里还有一个推论:
正常成年人,对于三级运动员水平之外的游速,主要不是你的肌肉没有力气,而是你抓到的水不够多。
(观点呢就放在这里,有没有用,各位自己看着办吧)
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~要验证这个推论也很简单,仰泳有个“抓水线”练习,就是你不去划水,而是伸手去抓泳道线前进...
~肯定比你划水快,这不是因为你的肌肉变强了,是手掌“生根”了~你的划水指数(SI)提升了,或者说,你获得的反作用力增加了。
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其他.
~踢腿效率,游泳界另外有个“斯特劳哈尔数”对比人类和鱼尾巴的效率差别。
(以后再说吧)
5.锚定~高效的抓水。
制造水体漩涡,需要手臂相对于游进方向(法向)的垂直方向(切向)做“摇橹状”运动(切向运动)。
(如果向前游,则是向左右或者上下运动)
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~法向运动通过推压水制造推力;
(这叫做:阻力推力)
~切向运动通过搅动水体形成漩涡;
(漩涡没有脱离手臂背面的时候也可以表述为“升力”,这叫做:升力推力)
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划重点:由于划水的法向运动和切向运动是可以合成起来,同时进行的;所以,才诞生了各种不同技术流派和风格的划水路线。
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【划重点】
以上两种划水推力,在划水动作中都是普遍同时存在的,只是你是否认识和运用的程度不同而已。
(当然,天赋高,水感好的人,不知道这个也能游到冠军,所以:观点我就写在这里,听不听各位自己看着办)
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蒙着头只顾一味的向后推,更多是强调第一种的阻力推力,其他的两种力量被忽视了。
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一句老话:“攻角,划速,方向”划水三要素,每个人都需要自己试着找最适合的划水动作和路线。
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关于划水的两个建议:
一、关注背水面的水感,尤其是手背小拇指外缘和前臂背面的外缘~水感是王道:好的抓水形成的锚定瞬间,从小指尖到肘尖,能感到水体中被你搅出来一个龙卷风;
二、蝶泳下踢、自由泳下踢、仰泳上踢、以及蛙泳蹬夹水的最大加速时刻,小脚趾的背水侧外缘,同样可以找到这样的水感。
(原理和鱼类摆尾推进的“反卡氏涡街”一致)
这样的说法对吗?,还是那句话,自己看着办 。
6.利用升力~不止是推力,全身都要用
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因为:
~用升力增加的推力,是在不减少阻力推力的基础上静增加的。
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~用升力平衡身体,比用阻力平衡身体高效的多:不然为啥直升飞机玩不赢固定翼飞机呢?✈️
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~当下游泳界推荐的,优化后的自由泳划水路线“Z型划水路线”,或者叫“锯齿状划水路线”,来自升力推力原理。
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游泳史上绕不开的人物:
《游泳史上绕不开的人物~康希尔曼》
1968年他编写了《游泳科学》这本书,据说被再版发行了22次。
中文名:詹姆士·康希尔曼
外文名:James "Doc" Counsilman
也有说法就是他奠定了美国游泳今天的霸业。
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【划重点】
他否定了游泳划水的一个错误观念:
游泳运动员采用笔直向后划水以获取最大推力。
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~他的训练理论甚至被田径体育运动借鉴。
【第2次编辑后记】
科学不是神学
即使今天还会有人说:
科学的尽头是哲学,哲学的尽头是神学。。
~不过谁知道呢?反正总归有人信有人不信。
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“从近代起,科学每拓展一块领域,神学就退缩一块”
~《中国哲学简史》冯友兰
【第2版完】
【游泳划水的宽度.2020.12.21】
换一个角度看问题:
把游泳的划水动作,看做是在水体里挖一个坑。
~就像土拨鼠挖洞那样
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1)被掏走的水体,被划水动作向后搬运,于是产生推力。
2)被掏空之后,周边的水体会补充回流。
3)有没有可能,利用补充回流的水流推动游泳者前进呢?
4)如果存在这种可能,那么要有效的前进,水体的流线形状应该是类似蓝鲸那样的“前宽后窄”,这样更有利于后方的水体向前推动游泳者前进。
5)考虑游速和水体回流补充的速度,游速越高则这个划水的宽度会越窄~但总是存在(英国海军曾经做过实验,螺旋桨的宽划水战胜了明轮直来直去的划水)。
6)“划水宽度”也可以视作与游进方向垂直的切向,所以往深处划水也是增加宽度。
7)人体的形状是扁的~因为肩膀的宽度摆在那里,即使是胖子也还是扁圆的,所以增加水平横向宽度的效率高于增加铅垂深度,海龟海豚和鱼类都是往这个方向进化的。
8)自由泳和仰泳,人体是可以侧转的~这为深划水提速找到了路径:自由泳手臂下划和外划的角度与转动的幅度、转速以及前进速度相关。
9)以上这些概念可以用“流场”来分析,数学家兼物理学家的大拿“欧拉”给出过流体力学的流场分析方法。
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【总结】宽划水是个技术活,你要在水里掏一个形状和大小合适的“水洞”,并且赶在这个“水洞”坍塌前,刚好让你的身体在合适的游速下穿过。
~这也顺便解释了蛙自蝶仰都需要控制踢腿的幅度(避免被卡在“水洞”外面增加阻力)
2021.02.08
(笔记:划次数和游泳成绩的关系)
这样看吧,我还没整理完整,先写下来:
(1)匀速游进条件游泳推力F=水流阻力f,得出,没一划游进动作中游进消耗的有效做功W(能量)为:
W=FS=f*L/n,其中:
L为泳池长度;
n为划水次数。
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(2)根据水阻平方定律(忽略高游速水面波阻力的立方增加,和水流摩擦阻力的线性增加~线性就是一次方关系),水流阻力f为:
f=0.5*C*ρ*V^2,其中:
V^2~游速的2次方;
C~为阻力系数(技术动作不变可视为常数);
ρ~是水的密度(游泳范围内,水体可视为不可压缩,密度是不变的常数)。
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(3)游速V,是泳池长度与游泳时间成绩T的比值,代入水流阻力的(2)式,得:
f=K*L^2/T^2,其中:
K为常数;
K=0.5*C*ρ
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(4)把用泳池长度和游泳时间(成绩)表达的水流阻力,代入匀速游进的做功(1)式,得:
W=K*(L^2/T^2)*(L/n)
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(5)当游泳者单位时间(也就是一个游泳动作周期中),对外有效做功不变(技术不变,力量不增加),则:
T^2=(K/W)*L^3/n
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(6)对(5)式求导,得出游泳成绩和划次数的关系为:
T(n)'=0.5*n^1.5
【但是第(6)式我还没想太清楚】
来自:笨笨牛炖水桶腰
贴吧用户:@笨笨牛🍭炖水桶
2021年2月8日
菜鸟效率不高,多半都是载在这个理解错误上:
~升力推力对于适应地面上硬碰硬受力关系的人类来说,是有些“反直觉”的,所以可以看到很多人蛮力加频推水,效果并不会很好。
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考虑到比赛不能戴手璞,增加升力推力不能完全靠面积(当然划水手型和攻角也很重要),升力的关键是速度
~尤其是切向的速度也是有用的速度,不会玩这个切向速度制造的推力,估计短距离可能没有足够的推力进二级,长距离体力够还行
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考虑到爱因斯坦也承认自己年轻时候对“升力”的认识不足,一般说理论都不缺的,往往就是缺
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切向划水制造的不是绝对静止水团,有个术语叫做“涡环张量”,大致是个滚动的甜甜圈的构型。~张量比较复杂,大致是无数的“模量”构成的整体。。。
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“绝对静止”这个物理概念,其实就是我的贴吧名称“牛顿的水桶”的来历,,,真正懂物理的,看到@笨笨牛🍭炖水桶,就大致知道我要说啥了。。。