遊泳時為什麼要考慮水的物理特性
人在遊泳時,水的物理特性對人體發生很大的影響。水的特性主要有以下兩個方麵:一個是水的導熱性和熱容量比空氣大;另一個是水的浮力、壓力和阻力比空氣大。停留在水中能使溫度較高的機體散熱,水溫越低,機體散熱越多。身體沒於水中的部分越多,散熱越多,消耗的能量也就越多。人在12℃的水中停留4分鍾,要消耗100千卡的熱,相當於在同溫的空氣中1小時內所散的熱量。因此在水中不宜停留時間過長,否則會出現皮膚發紫或發生寒顫等反應。
根據阿基米德原理,物體在水中所受水的浮力等於此物體所排開同體積水的重量。因此,比重比水輕的東西是浮的。水的比重為1克/厘米3,人體的比重在正常吸氣時為0.96~0.99/厘米3,在呼氣後為1.02~1.05克/厘米3,所以人體能在水中浮起。水的比重比空氣大820倍,在1米深的水中,每平方厘米機體表麵要受到0.1大氣壓的壓力,即物體在每平方厘米的麵積上要比在空氣多承受100克的壓力。這對幾百平方厘米的胸腔麵積來說,在水中所增加的壓力是很可觀的。所以遊泳能提高人的呼吸機能。
人在水中遊泳,還要受到水的反作用。在流體力學中稱為流體阻力。人體在水中所受到的阻力與速度的平方和身體垂直於運動方向的最大截麵積都成正比,所以,遊泳時身體姿勢越是接近水平,阻力就越小。頭部采取正確位置,肢正確地蹬、劃水,不但能減少水的阻力,而且使遊泳速度加快。
初學遊泳者要掌握遊泳規律,了解水的這些物理特性是很必要的。