游泳推進力

游泳推進力

游泳推進力是指游泳時推動人體前進的力。游泳的推進力可分為兩種類型,即阻力推進力與升力推進力。

基本介紹

  • 中文名:游泳推進力
  • 分類:游泳
阻力推進力的形成,阻力推進力的套用,升力推進力的形成,升力推進力的套用,

阻力推進力的形成

根據牛頓第三定律對作用力與反作用力的定義,利用水具有阻力的特性,通過肢體向後的划水、打水或蹬水動作,對水施加作用力,肢體動作的效應是將人體的衝量作用於水,使水粒子的動量改變,人體則受到水給予人的翻衝量,從而推進身體前進。這種利用水的阻力獲得的游進推進力,被稱為阻力推進力。

阻力推進力的套用

划船時的槳葉對水作用就是較為典型的阻力推進力作用。游泳中,以手臂划水動作為例,手臂沿身體縱軸從提前向後划水,水的作用是阻擋手臂向身後划動。如同外形姿態阻力對身體產生阻礙的原理一樣,與水流方向相對的掌心一面形成流體的高壓區,而手背一面形成流體的負壓渦流區,由此形成流體阻力。
游泳推進力
根據外形姿態阻力的表達式,要增大手臂划水時的阻力,一定要增大划水面積,二要加速划水。手臂的阻力係數與手臂對水的有效表面積成一次方的關係,與手臂划水速度的平方成正比關係。由於手臂划水所產生的阻力推進力只產生加速度,要想提高人的游進速度,阻力推進力必須持續作用一段時間。只有這樣,人體所受到的阻力推進力衝量才能得以保持。

升力推進力的形成

游泳時,由於肢體動作的方向路線不是直線,而是在一個立體空間裡作一三維曲線運動,這樣,相對人肢體流動的水不僅為人體提供了向前運動的阻力推進力,而且由此也生成了第二種力——升力推進力。升力推進力即利用升力的原理獲得推動人體向前運動的一種推進力。升力在游泳時,起到的作用並不總是向上的。翼狀物體在沿旋轉軌跡運動時,可產生推動物體向前運動的水平升力。直升機的槳葉、船舶的螺旋槳里的葉片都是依升力原理來做工的。

升力推進力的套用

當水在流經一槳葉狀物體的表面時,比如流經手掌時,產生升力的因素關鍵在於手掌的攻角和手臂的運動軌跡與速度。攻角,即手掌與流經手掌的水流方向所形成的傾斜角,也成為迎角。當手與相對水流方向處於一個合適的攻角時,水流經划動的手的掌心面與背面的速度是不一樣的。由此手掌與手背兩個面的壓強就出現了差別。依伯努利原理來解釋流速與壓強之間的關係,當流經一物體表面的液體的流速快時,這一物體表面的壓強就會降低;當液體流經一物體表面時的流速慢時,這一物體表面的壓強就會升高。划水時,手在一定攻角狀態下,流經手掌兩面的水流速度的不同,形成手掌兩面不同的壓強,使得手掌面高壓區的壓強向手背面低壓區傳導,就可使手掌獲得升力。
游泳推進力

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