Extending the Schleihauf model for estimating forces produced by a swimmers hand
(Ausweitung des Schleihauf-Modells zur Bewertung von Kräften, die durch die Hand eines Schwimmers erzeugt werden)
Ziel der Studie:
Präsentation eines Modells, welches das Schleihauf-Modell durch zwei Auftriebskomponenten erweitert. Das Modell beinhaltet außerdem Koeffizienten, die den durch die Beschleunigungenin Fließrichtung erzeugten "Zusatzmasse"-Effekt berücksichtigen.
Ergebbisse:
Den Autoren gelang es, ein mathematisches Experimantalmodell der Auftriebs- und Widerstandskräfte der Hand eines Schwimmers zu entwickeln, das die Beschleunigungen in Fließrichtung berücksichtigt.
Obwohl die Größenordnung der Akzelerationskoeffizienten deutlich kleiner war als die der Geschwidnigkeitskoeffizienten (in der Regel 6% der Geschwindigkeitskoeffizienten), ist deren Einbeziehung in das Modell notwendig, um genaue Werte für die durch die Hand erzeugten Kräfte beim Schwmmen zu ermitteln.
Die ersten Ergebnisse zeigen, daß die Bedeutung des Beschleunigungsanteils für die Gesamtkraft in den Phasen mit großen Beschleunigungen und geringen Geschwindigkeiten (z.B. während des und unmittelbar nach dem Wasserfassen) besonders groß ist; sowohl absolut (bis zu 5N) als auch relativzur Gesamtkraft. Die Akzeleration ist demnach unbedingt bei der Berechnung der Handkräfte im Schwimmen zu berücksichtigen.
Hand lift and drag coefficients for crawl stroke were measured in a testing tank. The coefficients were determined for the entire range of possible pitch and sweepback angles, defined in accordance with the convention established by Schleihauf in 1979.
The greatest forces were obtained when the pitch angle was close to 90 degrees to the flow. At that orientation the force was due almost entirely to drag. Lift made its greatest contribution to resultant force at pitch angles near 45 degrees. However, even at 45 degrees, the contribution due to drag was as great as that of lift at most sweepback angles. When considered in three dimensions it was found that drag made a larger contribution to propulsive force than lift in all parts of the pull.
During the most propulsive phase of the stroke the pitch was 50-60 degrees. That pitch took advantage of drag forces with a smaller contribution from lift. The fluid flow at this time was from the wrist to the fingers, a direction contrary to that depicted in most swimming texts (a foil generating lift forces from lateral movements which produce a flow across the hand).
Implication: In crawl stroke, the hand is not used like a foil. The major proportion of propulsive force comes from drag force although lift force does make some contribution.
© Copyright 1997 Proceedings XII FINA World Congress on sports medicine, April 1997 Göteborg, Sweden. Veröffentlicht von FINA. Alle Rechte vorbehalten.
| Schlagworte: | |
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| Notationen: | Naturwissenschaften und Technik Ausdauersportarten |
| Veröffentlicht in: | Proceedings XII FINA World Congress on sports medicine, April 1997 Göteborg, Sweden |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Göteborg
FINA
1997
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| Seiten: | 421-428 |
| Dokumentenarten: | Buch |
| Level: | hoch mittel |