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蛙泳一 蛙泳二 蛙泳三 仰泳二 仰泳三 蝶泳二 如何善用水的浮力、阻力與反作用

波浪式蛙泳(Wave Style Breaststroke)

水上休閒活動中多半是以水平式的蛙泳(Flat Style Breaststroke),優哉的在水面游動換氣,想加速時,卻往往發現所耗的力量與前進速度不成比例,在競賽中之則見每個人以起伏波浪式蛙泳快速推進,其優點、加速的要領何在?僅以力學的觀點,分析兩種游法的差異供卓參。

定義:
水平式蛙泳:整個游泳過程中,身體水平,臀部近水面,換氣時只是頭部浮出水面,且未干擾身體的水平狀況(Flat Style a)。
波浪式蛙泳:換氣時頭、肩浮出水面,臀部位置較深(Wave Style a)。

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主要差異:
水平式蛙泳:收腿時臀部、肩膀保持水平(Flat Style b)。
波浪式蛙泳:收腿時肩膀出水,臀部稍低,身體從肩至膝約直線傾斜(Wave Style b)。
最後踢腳時波浪式蛙泳臀部會稍微向上昇,其餘游泳的動作大致相同。

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波浪式蛙泳的優點:
一、臀部入水較深,收腿收小腿即可,向前阻力小(下圖b),水平式蛙泳身體及臀部水平近水面,收腿需收大腿(若只收小腿,腳板會露出水面),阻力較大(下圖a)。兩種者游法收腿時膝蓋入水的深度大致相同。
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實驗顯示上圖a水平式蛙泳收大腿時,前進速度每秒由1.5米降到0.2米,圖b波浪式蛙泳只收小腿,前速度每秒由1.8米降到0.8米。圖b的游法顯然優於圖a的游法。
二、呼吸時肩膀露出水面,可有效減少身體前進水的阻力(見圖Wave Style a)。物體阻力F= wstro014.gif (383 bytes)其中ρ密度(水的密度約空氣的800至1000倍),ν前進速度,A向前擋水面積,C形狀係數。

三、肩出水面高,手臂可類似蝶泳向下(約與水平面成40度)向內大輻度半球型划水,划到較多的靜水量,附帶推舉肩膀向上,水平式蛙泳由於手臂向下划水的角度較小(約與水平面成10度),划到的靜水量較少,產生向前之推力亦小。

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四、上半身向下滑游時,可將腹部的水往後推,產生類似蝶泳的推進力。

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討論:
水平式蛙泳好比是竹筏,緩游時省力,缺點是快游時會有較大的阻力,而波浪式蛙泳好比是汽艇,緩游時,加上起伏的動作,除了浪費體力外並無好處,但快游時前半部抬高,可減少甚多的阻力,有較好的輸出效率。兩種游法各有其一定的功能,水中活動,蛙泳想要如何游,可自行考量。

註:資料來源:Swimming Even Faster00/08/24撰稿:賴英智

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