從科學角度分析,理論上蛙泳蝶泳爬泳和仰泳哪種泳姿應該是最快的?


蛙泳動力不連貫、移臂在水中,會產生額外阻力,速度肯定慢;
仰泳動力是連貫的,移臂也不產生額外的阻力,但因為是反關節泳姿,所以速度也比較慢;
蝶泳動力大,但也是不連貫的,所以依然不能是最快,而且距離一長還可能被仰泳反超;
爬泳的動作最適合人類的身體特點,動力連貫,上下波動小,阻力小,所以速度最快。


題主這問題問的。。。如果不是爬泳最快自由泳比賽可能會是清一色爬泳嗎?


中長距離,水阻是制約游進速度的核心因素。
所以,速度差別為 爬→仰→蝶→蛙

身體重心(大約是肚臍眼位置下去兩指寬)移動速度越快,則身體重心越靠近水面。

原因:游得越快,升力越大。
————————————
給一個民科風格的分析,啊哈哈哈哈~

1)短距離游泳不好說,以人類的爆發力為主,游泳姿勢的差別甚至能被人類力量覆蓋。
比如:25米以內,蝶泳有機會快於爬泳;

2)200米,或者更長,泳姿差別逐漸佔據主導地位。
比如:200米仰泳,女子組已經追上了蝶泳;男子組估計得400米才能追上。

3)分析各種泳姿的理論最大速度,個人看法,主要是對比200米以上的中長距離競速游泳中(並非游得最快的人類,而是大約略強於1000米跑步的運動),各種泳姿主流技術導致的阻力差別。
分析:當游泳距離足夠長,則可以近似為勻速直線運動考慮,此時,阻力恆等於推進力。
於是:
f阻力=F推力

4)運動員在中長距離的競速,屬於有氧運動,其輸出功率與耗氧量相關。考慮最大速度的中長離游泳,其單位時間耗氧量相同,即輸出功率相同。
則:
不同泳姿的理論速度差別,就僅僅取決於不同泳姿的阻力。
由:P輸出功率=F推力*v(游速)
得到:v=P/F,
由於勻速運動,根據3)的結論,
v=P/f,
所以,如果運動員水平不變,即P不變,
不同泳姿的阻力差別將導致速度差別。

【注:實際上,不同泳姿的P也是不同的,這受到人體工學的影響。只是根據1)~2)的分析,暫且忽略這個差別。】

5)游進阻力,泳姿越像海豚越小,對吧!
這包括截面阻力,流線阻力,興波阻力,還有啥科氏加速度等等。。
比較阻力大小:
蛙泳最大,不再多說;
其次是蝶泳,前面2)已經說了;
再次是仰泳,與自相比,仰的臀位更低,甚至可以說,仰的進動角比自更大。
阻力最小是爬泳,超直、流線、均勻發力等等。

6)其實還有一個更簡單的辦法,
按質心運動定律考慮游泳者的整體運動,

身體重心(大約是肚臍眼位置下去兩指寬)移動速度越快,則身體重心越靠近水面。

原因:游得越快,升力越大。

7)理論能否經得起實踐檢驗呢?

首先是自由泳比仰泳快,自由泳臀位也高。
成立。

其次是仰泳和蝶泳,有點難量化,但是,游得慢的蝶泳pp是低的,游得好的才看見小pp。
姑且成立吧。

再次是蝶泳和蛙泳,不多說了,蛙泳臀位最低。
成立。


短距離蝶泳快


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