fysikken bag verdens hurtigste svømmeslag

for at drive sig selv gennem vandet bruger svømmere forskellige slag til at kontrollere træk og løft. Men hvilket slagtilfælde er det hurtigste? Nogle eksperter har udpeget fiskesparket — en version af delfinsparket-som den hurtigste svømmestil.

hvorfor? Som svømmetræner og ingeniør Rick Madge forklarer, handler det om væskedynamik.

“fiskesparket er normalt det, de kalder delfinspark, på siden,” siger Madge. “Og det hedder det, fordi det er mere som hvad fisk gør, i modsætning til den op og ned bevægelse, som vi har set i de sidste 20 eller 30 år i undervands svømning.”

disse svømmeslag drager fordel af den hastighed, en svømmer får, når de skubber af væggen eller dykker ned i vandet.

“når du skubber væggen eller du dykker ind, går du hurtigere, end du muligvis kan svømme,” siger Madge. “Hvis du kan … opretholde denne hastighed, vil du gøre længden af puljen i så lidt som 15 eller 16 sekunder. Nu Kan du selvfølgelig ikke, fordi vandet er ret tykt, så hele formålet med dolphin kick er at opretholde din hastighed så længe som muligt. Så du prøver ikke at generere hastighed, du prøver bare at opretholde den, og for at gøre det er vi nødt til at komme ind i væskedynamik. Specifikt ønsker du ikke at afbryde den laminære strøm af vand over din krop.”

når svømmere bryder vandets overflade med deres spark eller slag, siger Madge, at det bremser dem ned.

“det er virkelig overfladespænding,” siger Madge. “Der er meget overfladespænding i vandet, og hvis du hele tiden skal bryde den overfladespænding, så vil du bruge en masse indsats på det … at sparke luft sender dig ikke meget langt. Du vil sparke vand til det punkt, hvor du faktisk vil være mindst en halv meter under vand, helst mere, så dine delfinspark ikke får vandet til at virvle på toppen. … Jo dybere du kan få, jo mere fremdrift, at du får ud af kick.”

Engineering af verdens hurtigste svømmeslag er en ting, men det er en helt anden sag at få den olympiske komite til at lade dig konkurrere med det slag. I øjeblikket må svømmere ikke svømme under vand i mere end 15 meter.

“i henhold til reglerne, der blev oprettet i i slutningen af 80′ erne for rygsvømning og i slutningen af 90 ‘ erne for for alle de andre slag, har du ikke lov til at gå mere end 15 meter under vand,” siger Madge. “Slagene er stort set låst inde. … Du må ikke gentage delfinspark i brystslag under vandet, så det er stort set begrænset af slagets art.”

denne artikel er baseret på en samtale, der blev sendt på PRI ‘ s Science Friday.