高等运动生物力学PPT课件.ppt

1 高等運動生物力學 游泳運動之力學分析 捷式 指導教授 陳太正教授研究學生 張雋青 2 一 基本概念 浮力 推進力 阻力 一 浮力 阿基米德原理 F rVF 排開之水體重量 r 水的重量密度V 所排開水的體積 3 一 基本概念 浮力 推進力 阻力 二 推進力 利用手划及腿打水之方式 將水向後推擠 依照牛頓第三運動定律 作用與反作用力 之說明使人在水中得以前進 4 一 基本概念 浮力 推進力 阻力 三 阻力 1 摩擦阻力 ViscousShearForce 2 波浪阻力 WavePressure 5 一 基本概念 浮力 推進力 阻力 三 阻力 1 摩擦阻力 近物體表面流體薄層所產生的減應力所致 6 1 摩擦阻力 另磨擦阻力係數與流體的層流區 轉移區或擾流區有關 流場的亂度愈大則阻力愈小 一般移動的物體後面易產生擾流 因此跟在移動物體後面前進 較為省力 7 一 基本概念 浮力 推進力 阻力 三 阻力 2 波浪阻力 水中游泳由於破水前進對靜水產生壓力 身體兩側會產生波浪本身並不受影響 但對別人易產生干擾的作用 8 2 波浪阻力 自由式 蝶式或仰式的游泳比賽 常見選手轉身後在水面下較深處以海豚方式踢水 以力學的觀點來看 1 在較深處無論是上踢 下踢 左踢或右踢 水壓平均 都能產生推力 功率佳 2 水面游 雖然阻力小 但僅向下踢有推力 向上踢則幾無動力 功率不佳 9 二 力學分析 一 打水 二 划水 10 二 力學分析 一 打水 1 有一分力F1與中心軸平行向後推水 推動魚向前游 一分力F2與中心軸平行向前推水 此時魚則會後退 捷式打水亦同 11 二 力學分析 一 打水 2 獲得較大的推進力 由牛頓第二定律可知 力量F ma 腳的質量m不變 加速度a加大可獲得較大的力量 因此腳打水時要加速 以獲較大的推進力 2019 12 30 12 13 二 力學分析 一 打水 3 獲得較大的衝量 F t 腳打水時除加速外 F需持續一段時間t 打水途徑宜長 以獲得較大的衝量 14 二 力學分析 二 划水 1 划水要加速 牛頓第二定律 F ma 手的質量m不變 加速度a大 可獲得較大的力量 因此手划水時要加速 以獲得較大的推進力 15 二 力學分析 二 划水 2 獲得較大的衝量 F t 划水時除加速外 F需持續一段時間t 划水途徑宜長 以獲得較大的衝量 16 三 技術分析 一 打水 1 打到最大靜水量 腳板伸直內八字 往下打水時略滑向身體的中心線 腿向上抬時 腳板放鬆腳尖下指 增加推進力 17 三 技術分析 一 打水 2 用身體的力量打水 以節省體力 當腿打水時 腰需配合用力 18 三 技術分析 一 打水 3 鞭式打水 善用游泳技巧及餘力打水 當打水小腿尚未達身體的中線時 大腿需先抬起 帶動腳尖迅速向下水 19 三 技術分析 二 划水 1 切實與水產生作用力 可划到較多的水 划水時若手的力量不夠可划慢一點 變型的手即使划得快 划水效率還是不高 20 三 技術分析 二 划水 2 需符合人體功學 直臂 下圖左 較曲肘 下圖右 費力 21 三 技術分析 二 划水 3 在靜水中划水 較好的方式是屈肘 經由不同的深度 路線划水 以划到最多的靜水 獲得最大的推動力 22 三 技術分析 二 划水 4 搖櫓划水 手掌的角度與手