1 高等運動生物力學
游泳運動之力學分析 ( 捷 式 )
指導教授 : 陳太正 教授
研究學生 : 張雋青
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一、基本概念 --- 浮力、推進力、阻 力
( 一 ) 、浮力：阿基米德原理： F=rV F= 排開之水體重量。
r = 水的重量密度
V = 所排開水的體積
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一、基本概念 --- 浮力、推進力、阻 力
( 二 ) 、推進力：
利用手划及腿打水之方式，將水向 後推擠，依照牛頓第三運動定律—
『作用與反作用力』之說明使人在 水中得以前進。
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一、基本概念 --- 浮力、推進力、阻 力
( 三 ) 、阻力：
1. 摩擦阻力 (Viscous Shear Force)
。
2. 波浪阻力 (Wave Pressure) 。
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一、基本概念 --- 浮力、推進力、阻 力
( 三 ) 、阻力：
1. 摩擦阻力：
近物體表面流體薄層所產生的減應力所
致。
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1. 摩擦阻力：
另磨擦阻力係數與流體的層流區、轉移 區或擾流區有關，流場的亂度愈大則阻力愈小，
一般移動的物體後面易產生擾流，因此跟在移動
物體後面前進，較為省力。
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一、基本概念 --- 浮力、推進力、阻 力
( 三 ) 、阻力：
2. 波浪阻力：
水中游泳由於破水前進對靜水產生 壓力，身體兩側會產生波浪本身並 不受影響，但對別人易 產生干擾
的作用 。
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2. 波浪阻力：
自由式、蝶式或仰式的游泳比賽，常見選手轉身後在水 面下較深處以海豚方式踢水 ，以力學的觀點來看 ----
(1) 在較深處無論是上踢、下踢、左踢或右踢，水壓平均，
都能產生推力，功率佳。
(2) 水面游，雖然阻力小，但僅向下踢有推力，向上踢則幾 無動力，功率不佳。
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二、力學分析
( 一 ) 打水
( 二 ) 划水
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二、力學分析
( 一 ) 打水：
1. 有一分力 F1 與中心軸平行向後推水，推動
魚向前游；一分力 F2 與中心軸平行向前推 水，此時魚則會後退，捷式打水亦同。
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二、力學分析
( 一 ) 打水：
2. 獲得較大的推進力：由牛頓第二定律可 知，力量 F=ma ，腳的質量 m
不變，加
速度 a 加大可獲得較大的力量
，因此腳
打水時要加速，以獲較大的推
進力。
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二、力學分析
( 一 ) 打水：
3. 獲得較大的 衝量 =F*t ：腳打水 時
除加速外， F 需持續 一段時間 t ，
打水途徑宜長，以獲得 較大的衝
量。
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二、力學分析
( 二 ) 划水：
1. 划水要加速：牛頓第二定律 --- F=ma ，手的質量 m 不變，加速度 a 大，可獲得較大的力量，因此手 划水時要加速，以獲得較大
的推進
力。
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二、力學分析
( 二 ) 划水：
2. 獲得較大的衝量 =F*t ：划水時
除加速外， F 需持續一段時間 t ，划水途
徑宜長，以獲得較大的衝量。
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三、技術分析
( 一 ) 打水：
1. 打到最大靜水量：腳板伸直內八
字，往下打水時略滑向身體的中 心線，腿向上抬時，腳板放鬆腳 尖下指，增加推進力。
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三、技術分析
( 一 ) 打水：
2. 用身體的力量打水，以節省體
力；當腿打水時，腰需 配合用
力。
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三、技術分析
( 一 ) 打水：
3. 鞭式打水：善用游泳技巧及餘力 打水，當打水小腿尚未
達身體的
中線時，大腿需先抬起
，帶動腳
尖迅速向下水。
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三、技術分析
( 二 ) 划水：
1. 切實與水產生作用力：可划到較多 的水，划水時若手的力量
不夠可划
慢一點；變型的手即使划 得快，划
水效率還是不高。
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三、技術分析
( 二 ) 划水：
2. 需符合人體功學：
直臂 ( 下圖左 ) 較曲肘 ( 下
圖右 ) 費力
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三、技術分析
( 二 ) 划水：
3. 在靜水中划水：較好的方式是屈 肘，經由不同的深度、路
線划水，
以划到最多的靜水，獲得 最大的推
動力。
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