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游泳是什么原理,为什么有人会游泳,而有的人却会淹死?

 塞北观音萧银龙 2018-08-10

谢邀!

现在社会上流传一种说法:胎儿在腹中是在羊水中,因此人天生就会游泳,学游泳要从婴儿开始。

游泳是什么原理,为什么有人会游泳,而有的人却会淹死?

各个城市像雨后春笋般出现了许多宝宝游泳馆。

游泳是什么原理,为什么有人会游泳,而有的人却会淹死?

那么,这种说法对不对呢?这就像是一个谜一样的谎言。

这个说法的出处是因为在国外,为了减轻孕妇分娩时的痛苦,有的医生会建议准妈妈在水中分娩,宝宝娩出母体后是直接泡在水里的,而水中的婴儿不但不害怕,反而还很享受的样子,这多半是新生儿与生俱来的惊人本领— “游泳反射”。

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其实胎儿在羊水里并不是用肺呼吸,胎儿所需要的一切营养包括氧气都来自于母亲的脐带,肺和心脏并不执行呼吸功能,所以小孩在出生之前活在羊水环境中也不会溺死。

但是在婴儿游泳行业的宣传下,很多家长也都认为,宝宝游泳都是天生的,只要有教练保护,每个学游泳的小婴儿们,都有可能成为一个神童。其实,专家提醒4岁以下儿童都不适合学习游泳,因为水中的低重力环境不利于孩子骨骼的成长。婴儿学游泳完全没有必要。


那么,游泳的原理到底是什么呢?为什么有人一入水就能游起来?有人学几年也学不会呢?

首先,我们在水中行走或游动,非常消耗能量。主要原因是水的密度较大,大约是空气的1000倍。我们从事跑步、骑自行车等运动时,可以将肌肉消耗的能量转换成向前的动能,但是我们游泳时,需要消耗90%多的能量去克服水的阻力。

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在水中能不能自由的漂浮,主要取决于我们身体的胖瘦比例和肺活量的大小。那么是什么力量决定我们向前的游进方式呢?从物理学上来讲,游泳也是牛顿第三运动定律的另一种表现形式∶我们的手、臂和腿在拨动水时,水同时以大小相等的反作用力推进我们前进。

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从流体动力学上来分析:游泳的快慢取决于二个基本因素,推进力和阻力。不管我们如何使自己保持身体的流线型,阻力都是难以克服的。也就是说就算你力气大,全凭力气游泳并不会使你成为游泳好手,还要懂得怎么减小阻力。

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阻力是游泳效率低下的主要原因。首先,在水中身体形状会造成了形状阻力,形状阻力是以速度的平方指数增加的,并且关键性地取决于活动物体前端截面面积的大小。当你前进时,水就会在头前端形成水压,同时身后会生成一个湍流区,压力较小。这种压力的不平衡会产生一种力,使水从高压区流向低压区,试图向后推动我们。瑞士著名科学家丹尼尔.伯努利发现了流体速度越快,压力就越低的原理。

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当今的游泳赛场上,共有四种游泳姿势:蛙泳、蝶泳、自由泳、仰泳。从力学的角度看,各种姿势有什么区别呢?

一、蛙泳。其推进力来自于手臂的划水和腿的蹬水。蛙泳划手的路线为三维曲线,如螺旋浆式。水是可流动的介质,直接后划会造成划空现象,无法获得有效地支撑反作用力,曲线划水是游泳技术的重要特征之一。

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二、蝶泳。在游进中,是以横轴(腰际)为中心,躯干和腿做有节奏的摆动,主要发力点从手、脚转到腰腹部。然后以大腿带动小腿,两腿一起做上下的鞭状打水动作。而这些动作与头和臂部的动作紧密联系在一起,形成蝶泳所特有的波浪动作,相互协调,尽量减少浸入水中的体积,因此前进时身体的阻力较小。

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三、自由泳。基本技术特点是,人体俯卧水中,头肩稍高于水面,游进时躯干绕身体纵轴适当左右滚动,两臂轮流划水推动身体前进。手入水后划水路线呈s形,呼吸与划水动作协调。推动身体前进的动力主要来自臂部的划水动作。所以,自由泳(即爬泳)的姿势最合理,阻力最小,而且克服了其他泳姿速度不均匀的特点,成为最快、最省力的姿势。

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四、仰泳。主要通过脚的上下运动获得推进力。当左脚向上踢时,踝关节的柔软性决定了脚的伸展角度,柔软性越好向上踢产生的升力就越大。此时产生与踢腿方向相反的是阻力,与脚面成迎角,与阻力呈直角的是升力,所以当左脚向上踢腿时就产生推进力。同理,右脚向下压时也产生推进力。因此,仰泳打腿就是依靠左脚上踢的推进力加上右脚下压的推进力作用于身体重心获得推进力的。

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