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游泳的生物力學 長的船跑得快 潮汐與潮流

游泳的生物力學

如果您想游的快,需放輕鬆、要有水感(感覺到水的阻力),像魚一樣的在水中游動,而不要拍擊水面。讓我們來看看奧運級的教練托洛斯基(Gennadi Touretski),過去如何訓練他的選手波波夫(Alexander Popov)克服水的阻力,游出世界紀錄,並獲得兩次奧運100米自由式金牌。

托洛斯基為舊蘇聯培訓出的教練,目前已經歸化為澳洲籍,他曾是冠軍選手,有著工程學位,並受過生物力學、生物化學、流體力學及運動生理學的訓練,他以流體力學的原理解釋魚游動方式,他提出很多新的觀念,讓他的選手游的更有效率,他教導波波夫及他的另一位選手麥可要有水感,要像魚一樣的在水中滑過,托洛斯基以不平常的訓練方法聞名,有一次他還帶著充氣的保臉套到池邊,展示踢水時維持軀幹筆直的重要性給選手看,洩氣的保險套會在水中左右搖晃,而充氣的保險套,只要輕輕的推動就能輕快的掠過水面。

麥可說自從聽托洛斯基教練的話,改成他獨特風車式的游法後,就游出個人最好的成績。波波夫說,托洛斯基教練是我離開蘇聯的理由,報紙和雜誌都讚揚,托洛斯基把澳洲隊變成頂尖的隊伍,大家是不是都想知道托洛斯基的訓練方法為何?

選材

托洛斯基說,部分靠遺傳,部分靠技巧,優秀的選手傾向於出生時就擁有某些特質,例如具高效率的新陳代謝,有的長距離選手,其血液的輸氧量是同齡對手的兩倍,他們在入水前,就已比別人佔優勢。

另奧運選手傾向於有長而高的四肢,麥可191公分高,而波波夫200 公分,兩位選手腿長好似籃球選手,站在池底肩膀還可露出水面,其身材係為游泳比賽而設計的,上帝已給他們一些特質,但要如何發揮呢?托洛斯基說,游的快有兩種方式,一是增加動力,一是減少阻力,兩種都屬游泳技巧,但後者遠比前者重要的多。

 

緩游

托洛斯基說,訓練時應著重於游泳的品質,而不是它的距離,他的觀念是重複正確的練習,變成自然的反射動作為止,正確的訓練方法要求小心翼翼的注意細節,如果您無法正確的練習就不要去練習,他寧願要求他的選手少做一些動作,而不是做很多不正確的動作。

對其它團隊來說,他的訓練方法相當異類,美國隊的教練Bill Irwin有一次對記者說,波波夫只做長距離緩慢而優雅的游動,在長達三星期的觀察中,沒有一次看似努力的在游,他所看到的是托洛斯基超級慢的練習法,托洛斯基在辦公室展示他跨張慢走的動作,他說,人移動慢時會變成不穩定,他們需要不斷的移動重心以保持身體的平衡,同樣的原理用在游泳時,當選手能夠在水中慢速而流暢地游動時,他們就能在高速中更流暢的游動。

 

水感

緩游同時幫助選手訓練重要的水感,熟悉水的流動,選手常會有點神秘的描述這種能力,好像藝術家描述繪畫,需有好眼力一樣的抽象,有水感的選手會知道如何用手掌抓水、推水,並讓身體以最小的阻力,像魚一樣的在水中向前滑進。

如果超慢的訓練不能讓您產生水感,托洛斯基有著相反的方法,用拉力機,拉著選手在水中高速移動,選手的身體及四肢可以在水中感覺有較大的阻力,好似您把手伸出急駛中的車窗外,手掌與車子前進的方向成90度時,您會感覺有很大的阻力,若再轉90度,您會覺的好像以手刀切入空氣中,阻力馬上變的很小。

 

放鬆

超級慢的游法會同時迫時選手儘可能的伸展他們手臂,獲得最長距離的划距,這種練習可改善選手在高速游動時肌肉放鬆的能力,您會知道在不同的時段中,手、腳的相對位置,在比賽中比較不會有狂亂的動作,而浪費較少的能量。

美國有名的選手強尼(Johnny Weissmuller)說,自由泳選手最大的秘密是,在高速游動中尚能保持部分肌肉的放鬆,強尼就是好萊塢泰山電影中扮泰山的演員,波波夫出現以前,他是頭一位連續兩次奧運會100米自由式金牌的選手,托洛斯基進一步的指出,不是所有的肌肉都是同時在做工,運動時身體的肌肉是以波動的方式用力或放鬆,肌肉不使用時需習慣放鬆,不僅可節省您的能量而且可避免疲勞。

 

划距

托洛斯基說,增加划水頻率可讓您游的快,但也會產生另一個問題,您會很快的用完您的能量,因為能量的消耗是划水頻率的3次方,換句話說,當划水的頻率倍增時,您能量的消耗是原來的8倍。

另外增加划水頻率不可避免會縮短划水的距離,相反的動物快跑時,係加大其步幅而非增加步數,托洛斯基以錄影帶為証,馬匹快跑係是加大步幅,袋鼠快跑也是加大其跳躍的幅度,而非增加跳動的步數,托洛斯基相信,游泳選手應與動物有著同樣的行為,游泳時手要儘可能向前伸展,以獲得最長的划水距離,波波夫在50米的自由泳只划33下,嬴了划36下美國選手畢昂第,獲得1992年巴塞隆納奧運金牌,提供了直接的證証據支持他的論點。

 

 

流線

增加划水頻率若不是答案,如果把肌肉練壯一點以利快速划水呢?在1980年以前的選手及教練的靈感來自於螺旋槳和船隻槳輪的推動,仍著重於推力的加強,肩膀練的像舉重選手一樣的強壯,並做很多長距離游泳的訓練。

著名的游泳教練Cecil Colwin寫了一本書「21世紀的游泳資訊」內容就提到,以生物力學觀之,若要游的快應模仿類似於鳥類的飛翔或魚類的游動,而比較不著重於像機械螺旋槳式的推水前進。以物理學角度,托洛斯基同意 Colwin的觀點,流體力學告訴我們,物體的拖曳阻力取決於物體外型及其表面的粗糙度;海豚能游的快的原因在於有著流線的外型,能降低體表渦流的形成,減少壓力阻力,並有著光滑的皮膚,減少摩擦阻力。

托洛斯基說,如果您無法讓水屈服,那麼您最好學著如何避免它負面的影響。剛開始,減少水的摩擦力是很重要的,這是為什麼麥可要把頭髪理光的原因,游泳選手若要有流線形,維持好的身材是一個要素;另外在技巧上,游泳時,有機會要把頭及胸部壓入水中,讓您像魚一樣,使流體由您的四周滑過;划水時,要滾動身體讓肩膀垂直於水面,讓身體的截水面積變的最小,以減少壓力阻力。

波阻

人類的外型與海豚不同,在水裡活動並没有海豚般的優勢。選手在水中游動時,不可避免的會迫使其前面的水體上揚,形成波浪阻力,在比賽時,會造成另一種殺傷力。

有的選手游泳的速度不一致或方向不穩定,好似開汽艇時,油門時鬆時緊或方向盤抓不穩,在水中會造成上下躍動或左右擺動,不僅浪費體力更造成波浪,波浪阻力的增加是游泳速度增加的3次方,游的愈快其影響愈大。

托洛斯基相信,瞬間用力划水造成速度不穩定,只會產生更大的波浪,而非提高平均速度,是不得要領的游法,波浪阻力更嚴重的影響是,它處罰短婑的選手比長高的選手還要多。

配速

划水,身體移動的速度會加快,不划時就會慢下來,這種模式像單衝程引擎,推進速度是不穩定的,愈不穩定的速度,能量的浪費也就愈大。


托洛斯基訓練方法的原則為,長划距、放輕鬆、韻律感,有韻律感的划水可提高移動的穩定性,若要穩定的移動,當一隻手臂由空中回復中時,要有一隻手臂總是在水中划水,這種划水模式比較像二衝程引擎,一個活塞推動時另一個活塞在回復當中,為了讓雙臂同步的移動, 拖羅斯基要求他的選手練習划獨木舟的動作,站在池邊以雙葉的槳划動,拖羅斯基展示如何做,當他用槳划動時,另一隻手臂總是在另一邊,托洛斯基要求持續練習這種動作,直到動作變成自然的反射為止。

這種不平常的練習方法似乎得到了回饋,托洛斯基的選手並沒有浪費能量在產生波浪上,除了所有成功的證証據外,前蘇聯訓練團隊的首席科學家Sergei Kolmogorov也表示,與其他選手以同速游時,波波夫流暢平滑的划水技巧讓他減少30%能量的消耗。

波波夫一直在追尋美麗的游泳技巧,而美麗與完美間已相當的接近。

最後還是一句話,祝各位游泳技巧,百尺竿頭………

托洛斯基小檔案: http://www.abc.net.au/news/olympics/features/touretski.htm

波波夫小檔案: http://www.fina.org/bio_Popov.html

麥可小檔案: http://www.fina.org/bio_Klim.html

參考資料:Swim like a fish by Daniel Drollette ; Swimming Fastest 2003 ; Swimming Even Faster 1993

圖/文 賴英智 2005 03

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