浅谈游泳中的物理学

苏善贵

摘要：在初中体育教学中，游泳运动作为深受学生喜爱的运动，承担着提高学生身体素质，提升我国游泳运动水平的重要责任，深入研究游泳中的物理学，有利于教师对学生开展游泳教学，提升学生的游泳运动学习水平，促进学生游泳综合水平的提升。本文通过分析水的特点，进而分析游泳动作中的物理学，最后分析影响游泳速度的物理学，希望对提高学生对游泳中物理学的认识，促进学生游泳运动学习水平的提升做出积极贡献。

关键词：游泳;物理学

引言

作为水中运动，游泳必须研究游泳过程中的物理学，在分析水的特点下，对游泳动作中的物理学进行分析，使学生深入掌握游泳中的物理学特征，从而准确掌握正确游泳的姿势以及提高游泳速度，提高初中体育教学质量和效率。教师要向学生详细讲解游泳运动中的各个环节中包含的物理因素，提高学生对游泳运动的认识，提高对游泳运动的兴趣，从而更加积极主动的学习游泳运动，提升自身的体育综合素质与水平。

1水的特点

1.1压力

在正常情况下，当水深超过正常人胸部的位置时，人体会感受到明显的压力，在一定程度上导致呼吸困难、吸气困难，出现这种现象的原因主要与水压有关。游泳时，学生可以根据水压调整呼吸或姿势，通过水压为游泳运动创造条件。

1.2流动性

运动产生的力是相对的，以学生为研究对象，他们在游泳时的拨水、蹬腿会与水产生相对力，从而对人体的前进或在水中翻滚等动作产生反作用力。水的流速与水中的压力密切相关，水的压力受反作用力的影响，产生一定的压差。

1.3密度

密度是物质的质量与其体积之比。由于水的密度与人体的密度基本相同，根据浮力公式，人体的浮力也与重力基本相同。在游泳运动中，学生可以将头停留在水面上，以方便换气。在换气过程中，身体暴露的部分会直接影响人体的力量。当学生吸气时，学生的胳膊和腿与划水相互作用，从而改变水力的平衡。不仅如此，吸入还会增加胸部的容积，增加人体的浮力，使重力和浮力得到平衡。

2游泳动作中的物理学

2.1手臂

在游泳运动中，认为在手臂划水过程中，水压的中心在前臂上，整个手臂都可以用力移动，这种观点从游泳技术的物理角度来看存在一定的误区。以游泳池为参考，手臂使用肩关节向前移动躯干，下臂向后移动。这时手的力量是这样的：人体在水的撞击下，手的前端会产生力，当手遇到水的阻力时，手会向后移动，因为阻力小于手的運动力。阻力将在冲击瞬间将力传递到肩关节，由于阻力大于手臂的运动力，肩关节会向前移动。由于整个手臂之间的力是相反的，具有很大的动能，因此手臂以特定的点为支点，迫使身体向前移动。

2.2枢轴点

在以游泳池为参考的过程中，移动手臂时旋转的位置不在肩关节，而是在手臂握住的某个点，枢轴点位置是固定的。在学生的划水过程中，由于臂长和动能的变化，枢轴点会发生变化。当驱动力增加时，枢轴点的位置更靠近手掌。实验研究表明，在学生的划水过程中，推动起点和终点之间的距离会发生显著变化。游泳速度与这个距离的长短密切相关，当起点接近推动终点时，游泳速度更高。相比之下，手的起点和推的终点越远，游泳速度越慢。

2.3压力中心

从手的驱动力来看，压力的中心在前臂，因此，为了提高游泳速度，需要增加和提高对前臂形状和突破水阻力的角度。通过分析手臂枢轴点，发现游泳水平较高的学生的枢轴点不仅在前臂上显著向下移动，在手掌上也有更大程度的移动。同时，根据游泳速度的要求，学生的游泳动作也必须相应调整。例如，在快速游泳时，学生必须适当弯曲手臂，保持手掌垂直于水面，以便更好地控制水体中的压力中心。

3影响游泳速度的物理学

3.1阻力

由于空气和水阻力的影响，游泳运动需要更多的能量。由于水的密度远大于空气的密度，游泳需要人体90%左右的能量来承受水体中的阻力。水的阻力和密度也为人体在水上游泳创造了必要的条件。学生自身的体重和肺活量会直接影响学生的游泳速度。同一物体在水下以相同速度运动时，水的阻力约为空气的800倍。深入分析水阻差异，改变手掌位置来控制水的比例，是提高游泳速度的关键。

3.2运动

水体中的驱动力是推动人体前进的力，在实际游泳过程中，为了提高运动速度，学生需要根据动力原理对游泳动作进行适当的调整。众所周知，作用力和反作用力大小相等，方向相反。当手向后抚摸时，产生的力可以推动人体向前，不同游泳姿势的推力有一定的差异。学生需要调整传统曲轴的效果和幅度，给予水体一定的力，获得更大的反作用力，有效增加驱动力和实际游泳速度。

结论

综上所述，面对新形势下初中体育游泳教学，教师需要深入分析游泳运动各个环节中的物理学原理，对学生进行详细的讲解，让学生深入体验其中蕴含的物理知识，并积极理论联系实际，提高自身的游泳运动水平，实现学生游泳水平的提升，达到初中体育教学改革的目的。同时教师也要根据学生的实际特点，开展灵活教学，因材施教，有效促进学生对游泳运动的喜爱，从而更加积极主动的进行游泳运动的学习，达到新课程教学改革的目标。

参考文献：

[1]张丽茹，王万祥.游泳运动中的物理学知识.中学物理教学参考[J].2015：8-11.

[2]王新峰.游泳运动中的阻力研究及推动力[H].北京：清华，2004