丁 宏 董官清
優(yōu)秀運動員游泳速度的快慢與否,根本區(qū)別體現(xiàn)在人體手臂劃水效率的高低上。多年來,自由泳的劃水動作變化不是很大,有直劃型、?。有秃痛螅有腿N劃水路線之分。但是,哪一種是最佳的劃水動作,至今仍無明確定論。其主要原因是各個流派均涌現(xiàn)過有較高劃水效率的代表人物,但又沒能令更多的選手延續(xù)和保持該流派的突出優(yōu)勢,往往是成績優(yōu)異的選手退役后,又被另一流派的優(yōu)秀選手占據(jù)了優(yōu)勢地位。
如何科學(xué)地利用人體手臂有限的劃水行程,產(chǎn)出更高的劃水效率呢?
首先,人們在手臂有限的劃水范圍內(nèi),要達(dá)到高效率劃水的目的,就應(yīng)當(dāng)從增加劃水行程、手掌形狀的控制和提高劃水效率這三個方面,進(jìn)行重點研究。從人們通常采用的手臂劃水風(fēng)格和流派上講,如今最為流行的是?。有蛣澦肪€,但是,如果從理論上分析,手臂劃水效率最高的應(yīng)當(dāng)是大S型劃水方式,因為這種劃水方式的劃水行程更長。人們都知道,在單位時間內(nèi),劃水的行程越長,需要的速度就越快(如果選手的劃水頻率基本相同),而由此所產(chǎn)生的作用力(推力)遠(yuǎn)不止是成正比的增大,而是與劃水速度的平方成正比。
這一點我們可以從以下流體力學(xué)中的阻力公式上得到確切的答案:
X=1/2eCxSV2
式中:
X——阻力(可認(rèn)為是手掌劃動時產(chǎn)生的推力)
ρ——流體密度
Cx——物體阻力系數(shù)
S——物體(手掌)面積
V——手掌的運動速度
公式中:e是一個常數(shù):Cx指手臂、手掌劃水時手形對水產(chǎn)生的阻力系數(shù),手形的變化會直接導(dǎo)致阻力系數(shù)的改變。但正確動作定型后,也可看作是基本不變的數(shù)值;S指手臂、手掌面積的大小,對選手們而言,并沒有明顯的突變,也可視為穩(wěn)定值;只有V2值的變化對劃水產(chǎn)生的作用力的改變最為顯著。
但是,多年來許多專業(yè)人士在實際訓(xùn)練過程中,大多得到了不同的結(jié)果。這就要從前面提到的劃水作用力的第4種因素談起。我們可以想一想,在自由泳游行中,人體手臂在劃水時,手掌應(yīng)保持什么樣的形狀?手掌與水(劃水路線)保持什么樣的角度?手臂出水前后,手掌應(yīng)做什么樣的動作?與水保持什么角度?等等。這些問題都會直接影響到手臂劃水的效率,都是較為關(guān)鍵的問題。
從力學(xué)角度分析,采用大S的劃水方式,其劃水的行程最長,運動員在相同的劃水頻率下,可達(dá)到最快速度,所產(chǎn)生的劃水效率最高,形成的作用力(排力)也最大。但是這種劃水方式,對人體掌握劃水動作的技術(shù)要領(lǐng)要求比較高,屬技術(shù)型泳姿。
但即便如此,一些運動員仍未能達(dá)到最為理想的游行速度。這就與運動員在手臂劃水的中后期,手掌與劃水路線所形成的角度有關(guān)了,而這一點正是關(guān)鍵所在!一些選手的劃水路線是大S型,但在劃水的中后期——最關(guān)鍵的時刻,由于該階段受到水的阻力最大,手掌會自然的內(nèi)轉(zhuǎn),由此手掌與劃水方向沒能保持較為合理的劃動角度。這種劃水動作雖然有利于運動員的后期發(fā)力(水對手掌的阻力大大減小),但此時手掌與劃水路線的面積卻明顯的減小,從而降低了手掌與水的作用力,使手掌產(chǎn)生的推力明顯減小,嚴(yán)重時,還不如直劃型動作的工作效率高。
從流體力學(xué)理論的角度分析,自由泳劃水動作進(jìn)入中后期手掌應(yīng)逐漸的向外旋轉(zhuǎn),與人體的前進(jìn)方向保持90°的夾角,這是在劃手動作過程中對手掌提出的最基本的要求。盡管如此,這一要求與最理想的劃水效果仍存在一定的差距。
如果在手臂劃水的中后期,手掌繼續(xù)向外旋轉(zhuǎn),與人體中心線的角度大于90°夾角時,手掌將會獲得更高的劃水效率和更大的推進(jìn)力矩,這是因為手掌在向后外側(cè)方向滑動時,劃水路線與人體的軸線形成一定的夾角,此時當(dāng)手掌與劃水方向所形成的夾角為90°時,手掌與人體中心線的夾角就已遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于90°,如果手掌再向外側(cè)旋轉(zhuǎn)一定的角度,就會產(chǎn)生額外的推力——手掌的升力。
手掌的升力從何而來呢?能夠產(chǎn)生額外升力的劃水方式對手掌形狀的保持提出了明確、具體的要求:即要求手掌的形狀應(yīng)保持如飛機(jī)機(jī)翼、鳥兒翅膀的剖面形狀一般的凹凸翼型這樣便能夠使手掌在劃水時產(chǎn)生更大的推動力。
因為平展式手型是不能產(chǎn)生額外的升力系數(shù),而自由式手型的推力更小,只有保持機(jī)翼翼型式手掌在劃水時才能產(chǎn)生一定的升力系數(shù),這一點對提高手臂劃水的工作效率,增大推力是非常關(guān)鍵的,其作用明顯大于前者。
由上述分析,翼型式手掌的劃水效率和推力最大。
通過對多人、多種泳行方式改進(jìn)前后的對比證明,選擇大S的劃水方式再配合手臂劃水中后期手掌的外旋動作要領(lǐng),所產(chǎn)生的推力最大,劃水效率最高,對自由泳成績的提高起到了立竿見影的效果。