水的特性有压力、密度、粘滞性、难以压缩性和流动性的自然特征,本文根据水的特性介绍了尽快学会游泳的方法。
一、水的自然特性
(一)难以压缩性
物体受到外力后体积缩小的程度,称为压缩性。在一般情况下,水在受到外界压力后体积不缩小。例如,在一个大气压和26°C的条件下,淡水的密度约为空气的800倍。在每增加1个大气压时,水仅缩小1 / 20000(两万分之一),因此,可以认为谁是难以压缩的。
这个特性说明,水的密度不会因其深度变化而产生变化。而且,人进入水中后,水不会缩小体积,而是会排开相同体积的水。水的难以压缩性是人在水中受到浮力的根源。根据这个特性。在会中运动时身体保持平衡的难度大于陆地上运动。
(二)粘滞性
液体都具有粘滞性,它产生于分子间相互吸引的作用。水在静止时各个方向的压力平衡,粘滞性不显示作用。但当水受到的外力大于水的内聚力时,水层压力就产生变化,水分子之间的连接被冲散,各层流体的水分子相互之间的动量转化造成各层间的阻滞作用,产生水层摩擦来对抗外力,直至外力被削弱静止。外力越大,内聚力被冲散的越严重,水分子之间的摩擦作用也越激烈。这是人在水中运动时受到阻力的根源。根据这一特性,在水中运动时肢体克服的阻力比陆地上大,动作速度比陆地上慢。
二、人在水中活动时受到的外力
(一)重力和浮力
重力就是地球对的物体的吸引力。其大小用种量来表示,方向向下。物体的重心即物体重量的合力中心。人体在水平位置时,其重心大致在人体腹胯的位置。随着身体姿势的变化,重心的位置也会变化。
当我们站在齐胸深的水中,吸满气闭气并慢慢下蹲时,会感到水里有一股力量阻止我们向下,甚至会把我们托起来,这就是浮力的作用。
(二)阻力
人在水中跑步的速度比在陆地上要慢得多,水越深身体移动的速度就越慢,其原因就是水的阻力的作用。只要人在水中运动就要遇到水的阻力,阻力的方向与身体的运动方向相反,这种阻力被称为流体动力学阻力。由于水的密度比空气大得多,在水中运动时肢体对抗的阻力也会大得多。为了提高游进速度必须减少这些阻力。当物体在水中运动时,要受到一个与物体运动方向相反的速度的力的作用,这个力就是阻力。同一物体在同样的速度下运动,水的阻力比空气的阻力要达800多倍。游泳运动员在水中的前进速度,实际上是好几种力同时作用的结果,其中主要的是阻力和推进力。要想游得快,一方面要利用水有阻力这一特性,用四肢划水,使水对手和脚产生反作用力,从而产生尽可能的大的推进力来推动身体前进。
游泳时所受到的阻力有三种,即:摩擦力、形状阻力和波浪阻力。
1、摩擦阻力
水是具有粘滞性的液体,人在水中,就有一部分水黏附在身体上,运动是人体的周围就会产生摩擦阻力。怎样减少摩擦阻力?我们很容易想到的是沙皮泳装,身体的表面越粗糙,阻力也就越大,使身体表面光滑,是减少摩擦阻力的最好办法。
2、形状阻力(漩涡阻力)
物体的形状阻力使水在运动物体前的迎水面同物体后的漩涡去产生的压力差引起的。其大小与物体的投影截面和物体前后压力差成正比。怎样减少形状阻力?即,减少迎水面和减少身后的涡流,是身体或动作更符合流线型。身体越是成水平姿势,其投截面就越小,阻力也就越小。要减少阻力就必须让身体保持水平姿势。
如:蛙泳收腿时,小腿跟在大腿的投影面后,而不是大、小腿都有投影面;向前伸臂时,以手指领先等都是为了减少形状阻力。
由此可见,物体前面的形状越不好,产生的压力就越大。迎水的面积就越大,物体的形状越不好,漩涡阻力就越大物体前面和后面的压差越大,所受到的形状阻力就越大
怎样减少形状阻力?即:在游泳时保持身体的流线型(即两手两臂尽可能向前伸直、双手并拢,两腿两脚伸直并拢)。
3、波浪阻力
运动员在水下潜泳或滑行时,水从身体到四周流过,由于左右上下水流外的水压是基本均等的。所以运动员很少受波浪阻力的影响。如果运动员在水面上游泳,则是另一种情况,被运动员排开的水量高出水面而形成波浪,由于重量作用,波浪又会恢复水平状态,这样,运动员就好像举着一定的水量在游泳。这种破坏了水的平衡状态而形成的阻力,就是波浪阻力。形成波浪和漩涡一样,都要消耗运动员的能量。波浪越大阻力就会越大。
(三)压力
第一次下水,水没到胸部就会感到胸闷,呼吸困难,这就是水的压力的作用。正是因为水有压力的特点,在水中进行健身活动,很自然的增加了呼吸和循环系统的负担,呼吸肌需要增大力量克服水的压力,因而呼吸深度、心血管系统的运动强度加大,从而使这些系统得到良性的刺激。
(四)推进力
推进力是一种推动身体向前的力,使由划臂或打腿动作产生对水的作用力,利用水对身体的反作用力,把身体推向前进。根据牛顿第三运动定律,作用力和反作用力大小相等,方向相反。作用力越大,反作用力也就越大。那么游泳时怎样获得较大的推进力呢?
1、充分利用手和脚在有效动作中的作用
2、曲臂划水:手始终要对准水,才会产生较大的推进力。
3、曲线划水:不断地找到新的支撑(找到新的水)
4、合理的手型
(作者单位:东莞市游泳运动管理中心)