游泳与流体力学

• 受呼吸制约的漂浮者
一个人当他吸气后身体可飘浮起来，当他呼气后身体就沉下去。
• 天然的漂浮者
无论吸气、呼气、胸廓扩张与否均不影响漂浮。这一类人身体器 官组织低密度成分的百分比高于常人，典型人群为肥胖的女性。
• 天然的下沉者
身体密度高于常人，这一类人多见于代谢水平高、皮下脂肪沉着
很少、肌肉骨骼发达、又多从事重力量劳动的青年男性。典型人 群为男子中长跑或马拉松运动员。
其中：
������������为主动阻力 ������������为流体动力力量系数，跟泳姿有关 P为水密度 S为身体在速度垂直面上投影面积 V为相对水流速度 重要因素是: 一是收腿时对水形成的截面; 二是收腿速度
注意：
一手型；二大腿收腿速度；三小腿位置
• 从������������入手
脚外翻时,尽量使脚外翻
•利
人体相对自由
•弊
人在水中得不到固定支撑 大部分动作冲量都转移到水的 流动上Βιβλιοθήκη Baidu 人的动作冲量被流体的流动性 所吸纳、抵耗与分散 难以在水中爆发式用力
• 水在每增加一个大气压时仅缩小1／20000 • 人下水后排开水，下表面入水更深，压强更大，产
生的压力更大，上下表面的压力差构成浮力
• 水的不可压缩性产生的综合效应是给予物体浮力
接近 90! 从而形成最好的
对水角度使向后的截水面
积增大, 从而增大推进力
• 从V入手
加快蹬夹速度
• 定义
抵抗两层流体相对滑动或剪切变形的性质
• 成因
分子间相互吸引作用，在流体力学中称为“内聚力”
• 影响
水对人有附着力
运动慢的流层对运动快的流层施以阻滞力
水对运动中人有阻力
• 水的密度 ≈1g/������������������ • 人体密度 ≈ 0.96~1.05g/������������������
人体的骨骼器官密度比水的密度要大50％，肌组织和体液的密度 也略高于水的密度，而脂肪与充气的肺叶的密度则小于水的密度
人的胸廓与肺器官可通过气体交换有节律性地改变人的平均密度 吸气后体积变大，密度变小，约为0.96~0.99 g/������������������ 呼气时体积减小，密度加大，约为1.02~1.05 g/������������������
粘滞 性
密度
水的 特性
流动 性
不可 压缩
• 手向侧后下方划水产 生前上方的推进力
• 小腿外翻后向后蹬夹 水产生向前推进力
• 水的粘滞 • 身体前方水对身体阻力
✓头肩部受到水的阻力 ✓收腿时，大腿受到水
的阻力
1978年 国际第三届游泳生物力学讨论会
升力系数 手掌后掠角度 手掌倾斜角度
主动阻力 ������������ = ������ൗ������ ������������ ∙ ������ ∙ ������ ∙ ������������