03.03 游泳是什么原理,为什么有人会游泳,而有的人却会淹死?

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现在社会上流传一种说法:胎儿在腹中是在羊水中,因此人天生就会游泳,学游泳要从婴儿开始。

各个城市像雨后春笋般出现了许多宝宝游泳馆。

那么,这种说法对不对呢?这就像是一个谜一样的谎言。

这个说法的出处是因为在国外,为了减轻孕妇分娩时的痛苦,有的医生会建议准妈妈在水中分娩,宝宝娩出母体后是直接泡在水里的,而水中的婴儿不但不害怕,反而还很享受的样子,这多半是新生儿与生俱来的惊人本领— “游泳反射”。

其实胎儿在羊水里并不是用肺呼吸,胎儿所需要的一切营养包括氧气都来自于母亲的脐带,肺和心脏并不执行呼吸功能,所以小孩在出生之前活在羊水环境中也不会溺死。

但是在婴儿游泳行业的宣传下,很多家长也都认为,宝宝游泳都是天生的,只要有教练保护,每个学游泳的小婴儿们,都有可能成为一个神童。其实,专家提醒4岁以下儿童都不适合学习游泳,因为水中的低重力环境不利于孩子骨骼的成长。婴儿学游泳完全没有必要。


那么,游泳的原理到底是什么呢?为什么有人一入水就能游起来?有人学几年也学不会呢?

首先,我们在水中行走或游动,非常消耗能量。主要原因是水的密度较大,大约是空气的1000倍。我们从事跑步、骑自行车等运动时,可以将肌肉消耗的能量转换成向前的动能,但是我们游泳时,需要消耗90%多的能量去克服水的阻力。

在水中能不能自由的漂浮,主要取决于我们身体的胖瘦比例和肺活量的大小。那么是什么力量决定我们向前的游进方式呢?从物理学上来讲,游泳也是牛顿第三运动定律的另一种表现形式∶我们的手、臂和腿在拨动水时,水同时以大小相等的反作用力推进我们前进。

从流体动力学上来分析:游泳的快慢取决于二个基本因素,推进力和阻力。不管我们如何使自己保持身体的流线型,阻力都是难以克服的。也就是说就算你力气大,全凭力气游泳并不会使你成为游泳好手,还要懂得怎么减小阻力。

阻力是游泳效率低下的主要原因。首先,在水中身体形状会造成了形状阻力,形状阻力是以速度的平方指数增加的,并且关键性地取决于活动物体前端截面面积的大小。当你前进时,水就会在头前端形成水压,同时身后会生成一个湍流区,压力较小。这种压力的不平衡会产生一种力,使水从高压区流向低压区,试图向后推动我们。瑞士著名科学家丹尼尔.伯努利发现了流体速度越快,压力就越低的原理。


当今的游泳赛场上,共有四种游泳姿势:蛙泳、蝶泳、自由泳、仰泳。从力学的角度看,各种姿势有什么区别呢?

一、蛙泳。其推进力来自于手臂的划水和腿的蹬水。蛙泳划手的路线为三维曲线,如螺旋浆式。水是可流动的介质,直接后划会造成划空现象,无法获得有效地支撑反作用力,曲线划水是游泳技术的重要特征之一。

二、蝶泳。在游进中,是以横轴(腰际)为中心,躯干和腿做有节奏的摆动,主要发力点从手、脚转到腰腹部。然后以大腿带动小腿,两腿一起做上下的鞭状打水动作。而这些动作与头和臂部的动作紧密联系在一起,形成蝶泳所特有的波浪动作,相互协调,尽量减少浸入水中的体积,因此前进时身体的阻力较小。

三、自由泳。基本技术特点是,人体俯卧水中,头肩稍高于水面,游进时躯干绕身体纵轴适当左右滚动,两臂轮流划水推动身体前进。手入水后划水路线呈s形,呼吸与划水动作协调。推动身体前进的动力主要来自臂部的划水动作。所以,自由泳(即爬泳)的姿势最合理,阻力最小,而且克服了其他泳姿速度不均匀的特点,成为最快、最省力的姿势。

四、仰泳。主要通过脚的上下运动获得推进力。当左脚向上踢时,踝关节的柔软性决定了脚的伸展角度,柔软性越好向上踢产生的升力就越大。此时产生与踢腿方向相反的是阻力,与脚面成迎角,与阻力呈直角的是升力,所以当左脚向上踢腿时就产生推进力。同理,右脚向下压时也产生推进力。因此,仰泳打腿就是依靠左脚上踢的推进力加上右脚下压的推进力作用于身体重心获得推进力的。


电梯坊


猛一看到这个问题,我也奇怪了,游泳是什么原理呢?我只知道,我在水里要想不沉下去。我就得双手摆动,腿摆动,仰游的时候,轻轻的拨一下水,然后我就慢慢往前走了,也不会沉。就是这样。这就有点像划船一样,力的作用是相互的,只不过谁给你的力是反方向的,而且能够让你往前划,说的不好,大致就是这个意思吧。

为什么有的人会,有的人不会?因为学的啊,游泳这种事情,都是学的,不学的的话,直接跳进一些深湖里,没人看着,指定淹死。

我当初学游泳的时候,是村里人带我们去河里游泳,大人长的高啊,他会托着你往深水里面去,然后一松手,你就得往前扒拉,不然指定呛水,一来二去就这样学会了。为此,我喝了不少河水呢。


小幸福的萌萌雷


作为一个三次差点溺亡的人,来回答这个问题应该很合适。

先说说原理吧,就是阻力而已。

双手下压,双腿下蹬,你就能上浮。

双手下压,双腿斜蹬,你就能上浮且移动。

如果你想移动的更快,就双手斜压,双腿斜蹬。

学游泳,先让自己浮起来,不会沉下去,再想怎么移动。

至于那些淹死的,有如下几点:

1、游到较深的水域,遇冷抽筋。

2、被水草缠住了,这玩意难解,会把体力耗尽。

3、救人,一个溺水的人会无理智的抓住任何可以使自己上浮的物体,有一次救一个朋友,差点挂了,还好灵机一动我往下沉他才松手。

4、波浪,池塘自然不会有,但江河有,有船只通过就会有波浪,当仰泳的时候很容易呛到水,眼睛进水,呼吸困难,分不清方向,体力耗尽。

5、水流的快,由于水的动能,你无法靠岸。

6、旋涡,会把人往下卷。

7、自信过头,挑战某个对岸,游到中途,发现体力不够,挂了。我的方法是绑个救生圈。

8、遇到水鬼(水猴子)了,也不知道是不是真的,反正从古至今都有人说见过。


老陈解读


游泳的原理说大一点是流体力学,说小一点是浮力。下面我通过受力分析,简单探讨一下。


游泳时人体的受力

我们以葫芦娃为例,假设高度方向不变,人体平衡。向下的重力与向上的浮力大小一致。这时候,人真的不动的话,浮力是不够的。因此,需要手脚“踩水”,来提供额外的向上的作用力,如下图。

问题来了,踩水时,手脚来回运动。踩下时,水的力确实向上,但是抬腿时,水的力却是向下的。这样来回踩水,整体而言并没有多出来的向上的力。这究竟为什么呢?


2、踩水的技巧

来回踩水,向上的力如何保证?这就是会不会游泳的区别。会游泳的人踩水时,脚底正向下,速度也很快。这时,相当于水流向上,从而脚底受到向上的力。而当抬脚时,脚尖尽量绷直,减少受力面积,此时水流相对向下,几乎流畅,脚受到的力变得很小。如下图所示。


3、心理因素

会游泳的人,入水后会自己调整姿态,分得清上下。因此,可以及时冒出头,不至于被淹死。

而不会游泳的人,入水后缺乏经验,惊慌失措。手脚并用,但是方向可能反了,只会往下沉。

4、总结

淹死的人多是会游泳的,因为不会游泳的人不会下水。


力学Nerd王小胖


在平均气温达到35摄氏度的今天,这是一个很清凉的问题,看完答案后,我都立马打算去游泳池畅游一圈了。

游泳的原理——首先你得不会沉

很幸运,人体的比重和水大致一样,一般人吸气后会略小于水,所以基本上,只要是一个正常的人类,都可以漂浮在水里。

这就是人类可以游泳的最基本的原理没有之一!

但很多同学发现自己违背了最基本的理论

其实,只要是个人,他在水里都能漂浮。但是为什么还是有一大批同学,感觉自己进入泳池内,仿佛变身为变形金刚——铁了心的往下沉呢?

这个先不用担心自己是不是人类,因为每个人身体状况的确都不一样。

有的同学骨架大,胸腔和腹腔的容积大,吸气憋住后,整个身体的综合密度比较小,所以容易浮起来。

有的同学则骨架小,骨骼密度大,而且本身的肌肉和脂肪(紧致的胖子会很伤心)都比较紧致,即使能做到吸气后憋住,也由于整体的综合密度大,比较容易往下沉。但这并不是坏事,因为人体完全处于水的包围后,浮力会达到最大化,同时水下做动作,比漂浮阻力小,如果比较游泳天赋和后天能到达的高度的话,容易沉水的体质,反而是游泳高手的象征。

如何学会游泳或者不被淹死

在水里的时候,我们要尽量保持身体和四肢的伸展,身体不要弯曲太多,也不要乱动。尤其是腰腹臀,一定要挺直,绷紧,保持重心稳定。这样,基本就不会那么容易沉入水底。但是,这样离学会游泳还是有点差距。

学会游泳是一个比较讲究的过程,几个字就能学会的话,游泳教练早就消失在历史长河中了,暑期的各种游泳教学班火爆,从另一个侧面证明,游泳的确需要练习和正确的指导。

我在这里就不详细展开了。

我只提一点,要想不被淹死,记住——带上救生圈!

结语

游泳虽好,千万别去野泳,安全第一!小朋友们更应在大人陪同下,才能去游泳。

游泳时,家长们,请看好自己的孩子,别看手机!


猫先生内涵科普


人天生对水具有恐惧心理也陆地生物天生本能,不会游泳的人一落到水中就会慌张手忙脚乱,不由自主一边张开嘴巴一呼叫,就喝进了大量水,就更加恐惧,就会越挣扎,越呼叫就越喝大量水,造成肺部缺氧和胃里存有大量水。造成人在水中平均男密度是1·04,女密度是1.03,所以人在水中密度超过水的密度是1,整个人就沉到水下溺水而亡。人要想学会游泳,首先克服对水的恐惧心态,而酷爱游泳这项全身运动。从水中学会游泳的乐趣,又能锻炼身体。水中浮力密度1,能够可以承载人一部分漂浮在水中,人在水中停止呼吸密度小于1。只要在水中只要保持心态镇定,不要胡乱地挣扎,全身心肌肉放松处于睡眠状态,双手双脚自然放到水中一动不动,只要保持人的头部尽可能往后仰在水面上,就可以保持人睡觉状态时自然呼吸,人就不会沉到水下,头部就可以浮在水面,或者双脚可以轻松交换踏水,双手可以轻松找动水,人就可以自然浮在水面,就可以向前游动;不会沉到水中,掌握配合水中呼吸频率和节奏。根据水比重都比人比重小。所以可以在水中静浮,从中领悟到水上太极的境界,可以在游累的时候,而躺在水中一动不动漂浮在水面上休息,随着水流而漂浮,仰望着天空蓝天白云那种轻松境界,是无法形容多么放松自在,忘记尘世间的烦恼,可以从水中寻找到心灵归宿和体会水中灵静,调节人的身心健康非常益处……。


擦肩而过的世界


人体的密度和水差不多,任何人都能浮在水面上。只要能在水里保持镇静就不会溺水。

会游泳的人在水里不会大口呼吸,总会保持一定的空气在肺里,这样可以使身体的密度总是小于水的密度,人就会浮在水面上,再配合合理的划水动作,就能比较轻松的在水面上前行。如果累了,可以面向天空,小口呼吸,人就会轻松的漂浮在水上,甚至可以小睡一会儿。

由于恐惧,不会游泳的人在水里会大口的呼吸,就会喝入大量的水,甚至将水吸入肺中,这就加重了恐惧。胡乱的动作会使人在水中不停的沉浮,又没有配合好呼吸的节奏,就会吸入更多的水。水代替了空气,人体的密度就会比水更大,沉入水中就不奇怪了。

你可以在游泳池中做这样一个实验:尽量呼出肺里的空气,人就会沉入池低。

所以,落水后一定要保持镇定,小口呼吸,人就会自然的漂浮在水上。


讲科学堂


从我个人所学的游泳知识来给大家一点专业的指导。

游泳的原理:游泳是一个技能,是众多运动中唯一一个从婴儿到老人都能参与的一个体育项目。通过游泳都能够起到锻炼身体的作用。这个技能既能够保护自己也能够帮助别人。游泳中,水有压力、浮力、阻力。

压力:使人呼吸困难;很容易呛水;潜入水中使人的耳朵通。

浮力:当人们在水中的时候,会出现重心不稳;使人产生怕水心理;在水中使沉还是浮取决于人体密度,人体除了脂肪以外密度都大于水,但是平均密度是接近水的密度。人体密度平均值0.96-1.05克/厘米;吸气后0.96-0.99克/厘米;呼气后1.01-1.05克/厘米。一般来说女士、儿童比较容易漂浮,健壮或者太瘦的人不容易漂浮。在水中漂浮还取决于身体重心跟浮力点之间的距离。而游泳姿势正好就保持了平衡状态。有人会问:是不是人天生就能够漂浮起来?回答是肯定的,但是天生能够浮起来的人占少数,据我以前的经验和调查100个学生里面可能有2个不用学就能够浮起来。

阻力:阻力形成主要是错误的游泳姿势,划水踢水没有充分利用阻力,所收到的效果很差;我们再水中承受的阻力臂在陆上高800-1000倍。主要有形状阻力、波浪阻力和摩擦阻力。

就我们知道的飞机。船。汽车等都是选用流线型作为外部形状,这就大大减小了阻力,所以游泳也是需要保持流线型才能够减少更多的阻力,身体倾斜的角度每增加5°阻力就增加0.38KG。所以在水中尽量保持流线型或者水平姿势,减少阻力;调节身体姿势,使前方以最小面积接触水流;身体不能够左右摇摆。

摩擦阻力:皮肤与水之间摩擦导致水分子随着皮肤与外部的水分子碰撞,闯入其他水流里面的水分子,进一步加大了阻力(说白了就是波浪产生的阻力)。速度越快波浪阻力就越大。一般是头部和手造成波浪阻力。

其实看完游泳的原理,很多人一下就明白了为什么有些人会游泳,而有些人会淹死了。不过关于游泳事故除了以上说的原因之外,还有其他人为因素:比如有些人本身不会游泳,而偏偏要去深水;有些人太过于自信,对水里的复杂情况无法判断;有些人不懂得在水中如何自救;还有些在水中受伤或者出现重大疾病引起窒息而没有得到及时救治等这些原因都会引起淹溺死亡。

所以当大家看完这些介绍之后,再去学游泳就比较容易多了。祝大家早日掌握游泳这个技能。同时也欢迎大家一起讨论。谢谢!


love游泳的鱼


我常年游泳,对初学者观察发现对水下运动没有形成正确的神经反应是根本原因。人类为了适应重力发展出一整套低级运动神经反射模式,不花一点时间形成新的神经反射模式是不行的。这和学骑自行车的原理类似。但不同的人建立新的运动模式的速度是不同的。

在水中淹死有很多原因,会游泳的人在水况复杂情况下也会淹死。所以见义勇为也要懂科学。

但大多淹死的原因可能也要归咎于喉头反射性痉挛导致呛咳甚至无法呼吸(强风中也会有类似的憋死反射)。长期的水中运动训练可以减弱这种反射,一定程度上缓解反射的强度,在一定状况下可以防止反射过于强烈影响呼吸的顺畅。


肌肉的神经反射模式

人类的低级运动神经中枢是不自主的,这部分神经位于脊柱顶端的球状结构,通常这部分神经元的兴奋性是受到位于大脑中的高级运动神经元抑制的,只有当高级运动神经元放松控制和被抑制时,例如大脑损伤时,这部分低级神经元的反射效应才会显现出来。低级神经元对于我们运动的意义在于支撑我们最本能的肌肉运动模式,例如正常的肌肉张力和简单的本能运动模式,例如双脚的交替行走运动。在大脑损伤的患者身上能够观察到不正常的反射以及肌肉张力的异常,这是脑中风偏瘫后遗症的主要表现。

再回来看游泳这种运动,它要求一种与日常生活不同的运动模式以及对失去重力的肌肉张力的重新调整,这种模式不是与生俱来的。实际上行走很奔跑也都不完全是与生俱来的,实际上和婴儿时期的学步有关系,而且婴儿时期学步的过程会影响到成年时期的步态。而狼孩的例子也证实了童年时期运动习惯会带来长久的影响,虽然行走这种复合人体生理的运动方式容易习得,但游泳就不那么容易了。相较于四足动物来说,人类游泳体姿和运动模式的改变要大得多,这或许是“狗爬式”一词产生的原因之一。

上图:看步态就能看到是不是亲妈生的?O(∩_∩)O哈哈~


上图:这种被成为“蘑菇浮”的姿势,是学习游泳重新习得水中肌肉张力模式的最基本方式。各位不会游泳的不妨尝试下,只需要这么一动不动,足够的时间你就会自在很多了。这实际上是一种非常好的全身伸肌降张姿势,不在水中的时候也可以用,对缓解背痛也有一定效果。

因此,游泳需要学,而且每种泳姿都需要。但游泳的基础还在于对于失重之后身体张力反应的重建,也就是说一入水,人全身的几百块肌肉要以正确的张力来应对。很多人即便学会了游泳,其肌肉的张力模式还是不那么适宜的。这就是专业运动员与普通游泳者的区别。但总体来说,放松是迅速掌握这种肌肉张力异常的法门。

上图:放轻松


溺水反应

溺水也是个复杂的过程,在肺部氧气充足时,人首先受制于错误的张力反应,这让人在水中无法正确地运动以自救;其次是水进入气到,触发喉头的痉挛反射时带来的屏息反应,这个反射对于初溺水是有一定的保护意义的,但如果这个反射过于强烈,持续时间太长,则会造成即便口鼻在水面上仍然无法呼吸的窘境,这导致丧失自救的机会。

上图:喉头反射跟吞咽食物的需求是相关的,这是人类一大生理缺陷,干嘛呼吸和进食非要在喉头那里交汇,分开多好。

因此,放松和舒缓过度的反射反应仍然是溺水自救的重要措施。但有水下运动经验的人多少会比没有这种经验的人要好一些。但这并不意味着会游泳的就不会溺水。在缺氧的情况下,人的某些生理反应会丧失,诸如判断空间和重力方向感知等等,这导致水性好的人有时也难逃溺水厄运,所以“见义勇为”一定要量力而行,而且要对整个溺水的现象有一个科学的理解。施救不是一个拼蛮力的过程,对心理和生理条件要求都很高,所以需要专业的救生员。


小宇堂


看到你的提问感觉人游泳跟其他动物不一样,其他动物游泳都是天生就会,不用学。而聪明的人类却不如普通动物,不学一段时间就不行。人的比重比水少重一点,如果吸上一口气就正好一样了。可就是这一口气会掉了多少人的生命,逆水而亡的人不知道这个原理,老天偏偏让人和水存在这样的关系。让人什么事都要学习。这可能是老天给了人一个聪明的大脑,其他的是就故意让你学,让人还不如一些普通动物。人掌握了这口气的原理再学会在水中掌握好身体平衡,把

鼻孔和嘴巴用来喘气的通道保护好就行了。人是直立行走动物,在水中也可以直立游泳,这样便于观察水面,和携带物品。


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