Share this...
Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInDigg thisPin on PinterestShare on TumblrShare on RedditBuffer this pagePrint this pageEmail this to someoneFlattr the authorShare on XingShare on YummlyShare on VKShare on StumbleUpon

Nội dung chính

NGUYÊN LÝ KỸ THUẬT BƠI LỘI

A. ĐẶC TÍNH VẬT LÝ CỦA MÔI TRƯỜNG NƯỚC CÓ LIÊN QUAN ĐẾN KỸ THUẬT BƠI LỘI

  1. Tính khó ép nhỏ

Các chất lỏng, trong đó có nước, chịu tác dụng của sự thay đổi nhiệt độ, áp suất khác nhau sẽ làm cho thể tích bị thu nhỏ lại. Song đối với nước việc ép nhỏ lại thể tích lại không rõ rệt. Người ta đã thử nghiệm cứ tăng lên một át mốt phe nước chỉ có thể thu nhỏ lại thể tích khỏang 1/200000. Như vậy có thể coi nước là một chất khó ép nhỏ (trong đó không khí có thể thu nhỏ 844 lần so với nước).

  1. Tính bám dính

Tính bám dính của nước là do lực hút trong (lực nội tụ). Tính bám dính tăng lên khi nhiệt độ giảm và ngược lại. Nếu nước ở 26oC có độ bám dính gấp 48 lần so với không khí thì khi ở 20oC có thể tăng lên gấp 59 lần.

Trong điều kiện yên tĩnh, áp lực từ mọi phía cân bằng, tính bám dính của nước không biểu hiện rõ rệt. So một khi có lực bên ngoài lớn hơn lực hút bên trong, áp lực của nước thay đổi, sự liên kết giữa các phân tử bị tác động, do sức hút lẫn nhau giữa các phân tử mà tạo ra lực ma sát để chống lại lực bên ngoài làm cho lực bên ngoài suy yếu và triệt tiêu dần. Hiện tượng này gọi là quá trình lực cản.

Lực bên ngoài càng lớn lực hút trong bị phân tán càng lớn ma sát giữa các phân tử nước càng mạnh (ma sát tăng).

Khi bơi tất cả các động tác kỹ thuật bơi lội đều chịu tác động của lực cản do tính bám dính của nước gây nên. Đó là nhân tố quan trọng của lực môi trường khi bơi.

  1. Tính lưu động

Do lực hút lẫn nhau giữa các phân tử nước tương đối nhỏ nên sức chống lại lực bên ngoài cũng yếu. Nếu lực bên ngoài lớn hơn lực hút trong sẽ tạo ra sự chênh lệch áp lực. Nước sẽ chảy từ vùng áp lực cao sang vùng áp lực thấp hoặc chảy theo phương hướng của lực bên ngoài. Sức chống đỡ lực bên ngoài.

Sức chống đỡ lực bên ngoài của các phân tử nước tỷ lệ thuận với tốc độ của lực bên ngoài. Nếu tốc độ quạt nước chậm, nước sẽ chảy ra phía cùng chiều quạt nước nhiều hơn. Khi tốc độ quạt nước tăng lên sẽ đạt tới sự phân phối lại, áp lực nước đẩy về phía cùng chiều sẽ giảm đi, phần lớn nước sẽ vòng qua mặt bàn quạt (bàn tay) về vùng áp lực thấp phía sau bàn quạt (sau bàn tay). Nếu cứ tiếp tục tăng tốc độ quạt nước có thể được coi như quạt nước trong điều kiện nước tương đối tĩnh lại.

Do vậy muốn tạo được tốc độ bơi cao cần quạt nước tăng dần tốc độ

B. LÝ LUẬN LỰC HỌC CHẤT LỎNG CÓ LIÊN QUAN ĐẾN KỸ THUẬT BƠI LỘI

Do môi trường nước có 3 đặc tính trên nên đã chi phối rất lớn tới sự chuyển động của vật thể trong môi trường nước yên tĩnh cũng như khi nước chuyển động.

Để xây dựng được kỹ thuật bơi lội hợp lý cần phải hiểu sâu sắc lý luận lực học chất lỏng dưới đây:

  1. Lực nổi

Khái niệm cơ bản về lực nổi

Vật thể nằm trong nước có thể nổi lên trên mặt nước một phần đều gọi là vật nổi. Còn lực do nước tĩnh tại tác dụng vào vật thể làm cho vật nội lên được gọi là lực nổi. Lực nổi là do chênh lệch tỷ trọng của vật thể nhỏ hơn so với tỷ trọng của nước. phương hướng của lực nổi hướng lên trên. Lực nổi lớn hay nhỏ bằng trọng lượng thể tích khối nước mà vật chiếm chỗ (tức lực đẩy Acsimét).

  1. Hiện tượng chìm nổi

Vật thể nằm trong nước bị chìm xuống hay nổi lên phụ thuộc vào tỷ trọng của vật thể lớn hay nhỏ. Tỷ trọng là tỷ lệ của trọng lượng vật thể với thể tích.

D =  VP

D: Tỷ trọng; P: Trọng lượng; V: Thể tích.

Do trọng lượng 1 cm3 nước thuần chất ở nhiệt độ 4 oC là 1 gam cho nên người ta lấy tỷ trọng của nước là tiêu chuẩn để đo tỷ trọng các vật thể khác. Nếu vật thể có tỷ trọng lớn hơn 1, vật thể đó sẽ bị chìm xuống, ngược lại tỷ trọng của vật thể nhỏ hơn 1 vật thể sẽ nổi lên.

Do tỷ trọng của các bộ phận cơ thể con người không giống nhau. tỷ trọng của đầu là 1,994, xương là 1,38, cơ bắp là 1,058. Trong khi đó ở nam giới tỷ lệ là 45% tổng trọng lượng cơ thể, nữ tỷ lệ 35% trọng lượng cơ thể, tỷ trọng nội tạng là 1,05, tỷ trọng của mỡ là 0,414. Tỷ lệ mỡ ở nam chiếm 18%, nữ 25%. Vì vậy ở mỗi người khác nhau, giới tính khác nhau sẽ có tỷ trọng khác nhau. trẻ em và nữ giới có tỷ trọng nhỏ hơn người lớn và nam giới. Mặt khác tỷ trọng lúc thở ra lớn hơn lúc thở vào. Khi thở ra tỷ trọng khoảng 1,02 ∼ 1.05. khi thở vào, giảm xuống tới mức 0,96 ∼ 0,99. Do vậy, khi bơi nếu thường xuyên trong phổi có khí thì cơ thể sẽ nổi cao hơn.

  1. Hiện tượng thăng bằng tĩnh

Thăng bằng mang tính tĩnh lực yêu cầu trọng tâm cơ thể phải nằm trên một đường thẳng vơiu trung tâm nổi. Có thể không cùng trên một điểm nhưng trọng tâm cơ thể phải nằm phía dưới trung tâm nổi. Nếu không sẽ tạo ra sự quay lật (xem hình 1).

Trọng tâm là điểm tổng hợp lực của các trọng lực thành phần. Khi tỷ trọng của các bộ phận vật thể đồng đều, trọng tâm sẽ rơi vào trung tâm hình học của vật thể đó.

Trung tâm nổi là chỉ điểm tổng hợp lực của các lực nổi thành phần là trung tâm của thể tích nước bị vật chiếm chỗ. Khi cơ thể nằm xấp ngang trong nước do nguyên nhân khoang ngực có 2 lá phổi chức khí nên phía chân nặng hơn phía đầu. Do vậy trọng tâm nằm ở phía dưới (phía bụng dưới cách rốn khoảng 2 cm). Khi 2 tay để cạnh thân, thân sẽ chìm xuống trước. Muốn thăng bằng tốt hơn 2 tay phải duỗi thẳng trước đầu (xem hình 1.2).

  1. Ứng dụng nguyên lý lực nổi trong kỹ thuật bơi lội

 Khi vung tay ra trước cần cố gắng vươn xa ra trước ở dưới nước để có lợi cho lực nổi.

  • Khi học bơi lội các kiểu bơi phải học động tác chân trước để giữ thăng bằng.
  • Khi bơi cần giữ thân người nổi cao để giảm lực cản. Muốn vậy khi thở ra phải từ từ ở dưới nước bằng mồm và khi thở vào không được ngẩng đầu hoặc quay người cao.
  • Khi vung tay trên không cần thả lỏng cơ bắp dùng tay keo cẳng tay, co khuỷu tay để vung tay đường ngắn nhất và vung tay có gia tốc để thực hiện vung tay trong thời gian ngắn nhằm giữ cho cơ thể có tốc độ nổi ổn định.
  1. Lực thăng

5.1. Khái niệm cơ bản về lực thăng

Lực thăng còn được gọi là lực nâng. Trong thực tiễn bơi lội, chúng ta có thể nhận thấy khi làm động tác “đạp thành bể lướt nước”, đùi và cẳng chân thả lỏng tự nhiên sẽ có thể nâng cao hiệu quả trong tập luyện bơi lội lên gần mặt nước; hoặc khi bơi đứng để duy trì cơ thể đứng thẳng tay không cần ấn xuống dưới mà chỉ khỏa nước sang hai bên. Trong động tác đạp tay bơi trườn vận động viên cảm thấy mình quạt tay ra sau. song trên thực tế họ lại quạt tay hình chữ “S” những lực đẩy cơ thể lên vị trí cao góp phần đẩy cơ thể tiến ra trước gọi là lực nâng. Chỗ dựa lý luận của lực nâng đó là định luật Béc nu li để có thể rõ thêm ta có thể dùng “nguyên lý cánh máy bay” và “nguyên lý ván trượt” để giải thích hiện tượng trên.

  • Nguyên lý cánh máy bay: Khi máy bay bay nhanh do hình dạng phía trên và phía dưới cánh máy bay khác nhau, phía trên lên phía dưới phẳng. Do vậy tốc độ dòng không khí hoàn lưu của phía trên và phía dưới cánh máy bay khác nhau. từ đó tạo ra chênh lệch áp lực phía dưới cánh lớn hơn phía trên (S>S1) từ đó tạo ra lực nâng F (xem hình 2). Khi bơi cũng diễn ra tương tự do hình dạng phía trên và phía dưới tay chân không giống nhau và ở góc độ khác nhau nên chênh lệch áp lực giữa trên và dưới của chân (tay) cũng khác nhau từ đó tạo ra lực nâng F hướng lên trên (xem hình 3).

    Nguyên lý kỹ thuật bơi lội

  • Nguyên lý ván trượt: Khi một tấm ván phẳng trượt trong nước với một góc độ nhất định do mặt trên tấm ván và mặt dưới tấm ván chênh lệch áp lực nên tạo ra lực nâng F (xem hình 4).

Trong điều kiện nhất định lực nâng sẽ tăng dần theo sự tăng lên độ lệch của ván (góc đón). Song đến khoảng 16 – 18 độ trở lại sẽ giảm đi nhanh chóng. Trong bơi lội góc độ nghiêng có hiệu quả khoảng trên dưới 45o, nếu vượt qua phạm vi này thì lực nâng sẽ giảm đi đột ngột. Trong lực học chất lỏng gọi là hiện tượng “mất tốc độ”.

5.2. Tác dụng đẩy tiến của lực nâng

Trước đây người ta thường cho rằng: chỉ có bàn tay quạt thẳng từ trước ra sau, dựa vào lực phản tác dụng của lực cản nước mới là động lực duy nhất để đẩy cơ thể tiến ra phía trước. Song gần đây người ta dựa vào nguyên lý của cánh quạt chân vịt của tàu thủy, quan sát quạt nước đường cong đã phát hiện thấy cùng lúc tạo ra lực nâng thì lực nâng cũng có tác dụng tạo ra lực tiến. Lấy bàn tay quạt nước ở hình 5 làm ví dụ.

Nếu quạt nước theo đường thẳng ra sau hình 5 (1) thì lực cản D hướng ra trước lực nâng L sẽ hướng sang bên trái.

Nếu quạt nước vuông góc với phương hướng tiến của cơ thể thì lực cản D hướng sang bên phải lực nâng hướng ra trước.

Nếu quạt nước theo hướng tạo thành góc nhọn với hướng tiến của cơ thể thì lực cản D sẽ hướng sang bên trái phía truớc lực nâng L hướng ra bên phải phía trước.

V: phương hướng tay quạt nước; D: lực cản; L: lực thăng (nâng)

Từ sự phân tích ở trên có thể nhận thấy: Khi quạt nước dường thẳng ra sau thì lực cản làm thành lực đẩy và được gọi là “lực đẩy của lực cản”. Khi quạt nước theo phương huớng vuông góc với hướng tiến của cơ thể thì lực nâng lại thành lực đẩy và được gọi là “lực đẩy của lực nâng”. Khi quạt nước tạo thành góc hẹp với hướng tiến của cơ thể thì cả lực cản và lực nâng đều thành lực đây cơ thể tiến ra trước và được gọi là “lực đẩy của lực cản và lực nâng”. Do vậy tùy từng động tác từng giai đoạn động tác cần có sự phân tích cụ thể.

5.3. Ứng dụng nguyên lý lực nâng trong kỹ thuật bơi lội

  • Nếu muốn dùng lực nâng làm thành lực đẩy cơ thể thì góc độ vị trí bàn tay và động tác tay phải phù hợp với nguyên lý lực nâng.
  • Khi bơi, tư thế thân người cần có góc bơi tương đối nhỏ hơn và hợp lý. Đồng thời cần dùng các phương pháp nâng cao tốc độ để nâng cao lực nâng mà không nên tăng góc bơi nâng cao lực nâng; nếu không sẽ làm tăng lực cản.
  • Muốn giữ thân người ngang bằng bằng động tác đập chân, thì độ sâu đập chân không nên quá lớn. khi lướt nước cần khép và duỗi thẳng tay chân, cơ bắp giữ mức độ thả lỏng thích hợp để có được lực nâng.
  1. Lực cản

Khi chuyển động trong nước sẽ gặp phải một loại lực ngược với phương hướng chuyển động của vật thể. Đó chính là lực cản. Khi cùng một vật thể vận động với cùng một tốc độ trong môi trường không khí và môi trường nước thì vật thể vận động trong môi trường nước chịu lực cản gấp 800 lần so với môi trường không khí. Do vậy giảm bớt lực cản trong bơi lội là một khâu vô cùng quan trọng. Những lực cản chủ yếu trong khi bơi bao gồm lực cản ma sát, lực cản hình dáng, lực cản sóng xoáy và lực cản quán tính. Trong đólực cản ảnh hưởng lớn nhất đối với cơ thể khi bơi là lực cản hình dáng. Động tác kỹ thuật bơi tương đối phức tạp, biến hóa nhiều đồng thời ở mỗi ngườicũng khác nhau. do vậy rất khó định lượng lực cản ở mỗi người. Nói chung chỉ có phân tính định tính.

6.1. Lực cản ma sát
6.1.1. Khái niệm về lực cản ma sát

Do nước có tính bám ính (độ nhớt) nên khi một tấm gỗ phẳng chuyển động trong nước sẽ có một bộ phận nước bám vào mặt phẳng của ván đồng thời dẫn tới hiện tượng ma sát với các lớp nước gần đó hình thành lớp thang tốc độ giảm dần. Khi sát với mặt tấm ván (xem hình 6). Lúc này tổng của lực do nước giự mặt ván lại gọi là lực ma sát.

Mặt của tấm ván càng gồ ghề thì diện tích tiếp xúc của nước của ván và tốc độ vận động của nước càng lớn, lực ma sát cũng lớn lên tương ứng. Khi tốc độ vận động của mặt ván đạt đến một mức nhất định thì lực cản sẽ tăng một cách mạnh mẽ.

6.1.2 Lực cản ma sát trong thực tiễn bơi lội

Khi bơi lực cản ma sát mà nhiều so với máy bay và tẩu phần thắng bại đội khi chỉ vài lực cản của ma sát là một việc chất liệu trơn mỏng để làm mũ là những biện pháp để giảm cơ thể phải gánh chịu nhỏ hơn thủy. Song trong thi đấu bơi lội phần tăm giây. Bởi vậy giảm nhỏ hết sức quan trọng. Chọn một bơi và áo bơi, cạo râu, cắt tóc, đều nhỏ lực cản ma sát.

6.2.  Lực  cản  hình  dạng
6.2.1.   Sự tạo ra lực cản lực cản hình dạng

Lực cản hình dạng là chỉ lệch áp lực giữa mặt chắn phía động với tốc độ cao. Do phía nên còn gọi là lực cản xoáy. Độ quan hệ chặt với hình dạng, tỷ lệ với bình phương của tốc

Nguyên lý kỹ thuật bơi

Nếu như hình chiếu của hai vật thể giống nhau song hình thì lực cản nhỏ nhất là hình đầu (xem hình 7).

(lực cản xoáy)

hình dáng và mức độ lớn nhỏ của

lực cản được tạo ra bởi sự chênh trước vật thể. Khi vật chuyển sau của vật thể tạo ra xoáy nước lớn của lực cản hình dáng có diện tích và độ đậm của nước và độ vận động.

vật thể và tốc độ vận động của 2 dạng của vật thể lại khác nhau thoi còn lớn nhất là hình lõm hai

Nguyên nhân hình thoi có hệ số lực cản nhỏ là vì tốc độ dòng chảy tương đối ổn định giữa phía trước và phía sau, đồng thời phía sau lại không tạo ra xoáy nước. hệ số lực cản lớn hay nhỏ còn phụ thuộc vào tỷ lệ giữa độ dài chiều dọc và độ dài chiều ngang của vật thể (xem hình 2).

Cùng hình dạng lướt nước nhưng hệ số lực cản lớn hay nhỏ còn phụ thuộc vào tốc độ vận động. Khi tốc độ chuyển động vượt qua 1 trị số nhất định đuôi dòng ch3y mở rộng lực cản mà vật phải gánh chịu tăng lên mạnh mẽ. Nếu đem hình dáng lướt nước chuyển đổi quan hệ tỷ lệ giữa độ dài và độ rộng của vật thể (tăng thêm độ dài) thì dòng chảy phía dưới yếu đi lực cản sẽ giảm nhỏ (xem bảng 1).

Bảng 1: Bảng hệ số lực cản của tỷ lệ chiều dọc với chiều ngang của vật thể

Tỷ lệ chiều dọc với chiều 1 3 5 10
ngang
Hệ số lực cản 0,5 0,122 0,059 0,021

Có một số vật thể có đường kính giống nhau nhưng hình dạng khác nhau. nếu tốc độ vận động với tốc độ như nhau. lực cản lớn hay nhỏ lúc này phụ thuộc vào hình dạng phía sau của vật thể. Hình vuông phẳng phía sau và hình lõm phía sau, dòng chảy phía đuôi sẽ mở rộng khu vực xoáy sẽ tăng lên làm tăng tốc độ chuyển đổi dòng nước dẫn tới chênh lệch áp lực trước và sau tăng lên.

Điều đó cũng có nghĩa là làm cho lực cản tăng lên rõ rệt. Vật thể cùng hình dáng và chuyển động cùng tốc độ thì lực cản tỷ lệ thuận với diện tích mặt chắn nước. nhưng cũng các vật thể hình dạng khác nhau. có lúc diện tích mặt chắn hơn kém nhau vài chục lần, trong điều kiện tốc độ ngang nhau thì lực cản chúng gánh chịu cũng gần ngang nhau (xem hình 8). 

6.2.2. Lực cản hình dáng với kỹ thuật bơi
  • Về tư thế thân người và chân tay: trong khi bơi tất cả tư thế thân người và động tác tay chân có hướng chuyển động ra trước đều phải cố gắng giảm nhỏ diện tích mặt chắn và tạo thành tư thế hình thoi lướt nước. ví dụ động tác chân bơi ếch khi co chân cẳng chân phải nằm phía sau hình chiếu của đùi, sau khi xuất phát vào lướt nước 2 tay phải duỗi thẳng và khép lại cạnh đầu, 2 chân thẳng khép song song, mũi bàn chân duỗi… làm cho toàn bộ cơ thể tạo thành một đường thẳng. Đồng thời nếu toàn bộ cơ thể duỗi thẳng sẽ làm tăng độ dài từ đó giảm hệ số lực cản. Dựa vào các kết quả nghiên cứu của Vloplinko (ở bảng 2), ta có thể thấy góc giữa trục dọc cơ thể với mặt phẳng ngang của nước càng nhỏ thì lực cản càng nhỏ.

Bảng 2: Bảng xác định góc nghiêng và lực cản

Tư thế lướt nước của thân Tốc độ Lực cản Sự biến đổi trị số bình quân của lực cản khi
người (kg) góc nghiêng của cơ thể tăng lên
Nằm ngang tư thế lướt nước (thoi) 2 m/s 12,8
Nằm chếch dưới 5o 2 m/s 14,7 Từ 0o đến 5o: cứ tăng 1o thì lực cản tăng 0,38 kg
Nằm chếch dưới 18o 2 m/s 19,2 Từ 5o đến 18o: cứ tăng 1o lực cản tăng 0,63 kg
Nằm chếch dưới 36o 2 m/s 30,4 Từ 18o đến 36o: cứ tăng 1o lực cản tăng 0,63 kg
  • Bơi đường thẳng: trong quá trình bơi phải giữ tư thế thân người ổn định động tác 2 tay và 2 chân cân đốp nhịp nhàng để bơi theo một đường thẳng từ đó giảm được lực cản.
  • Giữ trạng thái cân bằng cơ thể không để vặn vẹo nhấp nhô bằng việc thực hiện động tác thở và tay chân hợp lý.
  • Các động tác riêng lẻ và phối hợp phải được quy phạm hóa mới có thể giảm được lực cản hình dạng.
6.3. Lực cản do sóng
6.3.1. Sự sản sinh lực cản do sóng

Khi lực bên ngoài tác động vào nước, phá vỡ trạng thái cân bằng giữa các phân tử nước, nước bị dồn nén sẽ hình thành các tốc độ chảy lớn nhỏ khác nhau, áp lực to nhỏ khác nhau. do tỷ trọng của nước và không khi có sự khác biệt rất lớn, thế là một bộ phận nước sẽ nhô cao lên mặt nước. phần nước nhô lên cao do tác dụng của trọng lực lại phải trở lại trạng thái ngang bằng trước đó. Cứ thế mà sóng được hình thành.

Cơ thể vận động ở trong nước tác dụng động lực liên tục vào nước tạo thành sóng nước bị ép cao lên ở phía trước tạo thành khu vực cao áp đồng thời nước ở khu vực này lại dồn về khu vực áp thấp ở phía sau. do chênh lệch áp lực trước sau mà tạo ra lực cản cho cơ thể. Sóng được truyền đi trong khu vực quanh cơ thể một khoảng rộng 30cm.

6.3.2. Lực cản sóng với kỹ thuật bơi

Sự hình thành của sóng là hình thức chuyển đổi của năng lượng nên có ảnh hưởng nhất định đối với tốc độ bơi. Vì vậy nó đã thành chỉ tiêu quan trọng để đánh giá kỹ thuật tốt hay tồi. Để giảm bớt lực cản do sóng trong thực tiễn bơi cần chú ý:

  • Khi bơi cần giữ tư thế ngang bằng và nổi, có hình lướt nước tốt; tránh ngẩng đầu ưỡn ngực; 2 chân dang rộng…
  • Chú ý tính ổn định ngang bằng cơ thể dùng sức tự nhiên bơi tốc độ đều.
  • Khi xuất phát hoặc đập chân trườn, bướm… tránh nhảy hoặc đập thẳng đứng vào nước.
  • Sau khi xuất phát vào nước, lướt nước ở độ sâu nhất định cách mặt nước khoảng 30cm là thích hợp.

6.4. Lực cản quán tính

6.4.1. Sự sản sinh của lực cản quán tính

Khi vật thể nằm trong nước được tăng tốc độ do sự tăng tốc độ của vật thể mà dẫn tới một loại lực cản, lực cản đó gọi là lực cản quán tính.

Khi tăng gia tốc phần trước của vật thể tạo ra sự va ép ngoại lực lớn hơn áp suất tăng cao sẽ vừa làm cho tính bám dính của nước tăng lên đồng thời cũng làm cho các phân tử nước ở phần trước của vật không bắt kịp tốc độ chảy vòng ra sau của vật thể nên làm cho sự chênh lệch áp suất phía trước và phía sau cũng tăng lên. Từ đó vật thể phải gánh chịu một lực cản mới do tăng tốc tạo nên.

Khi bơi thay đổi tốc độ không chỉ biểu hiện trên toàn bộ lộ trình bơi hay một cự ly nào đó mà còn được biểu hiện ở ngay trong một chu kỳ động tác. Ví dụ tốc độ tức thời giữa giai đoạn kết thúc tăng tốc quạt nước lần trước với lần đầu giai đoạn tăng tốc quạt nước lần sau đã kém nhau 0,5 ∼ 0,8 m/s. còn bơi ếch thì sự biến đổi tốc độ trong một chu kỳ động tác có thể lên đến 1,5 m/s.

6.4.2. Lực cản quán tính với những kỹ thuật bơi

Để giảm bớt lực cản quán tính, khi bơi cần chú ý:

  • Trong toàn bộ cự ly hoặc một đoạn nào đó cố gắng bơi với tốc độ đồng đều.
  • Cố gắng giảm bớt các giai đoạn lướt nước không cần thiết phối hợp 2 tay hoặc tay với chân cần nhịp nhàng, liên tục có sự gắn kết giữa các động tác hiệu lực.
6.5. Lực cản với bình phương tốc độ (V2)

Vật thể chuyển động trong nước chịu cản lớn hay nhỏ có quan hệ tỷ lệ thuận với bình phương tốc độ chuyển động của vật thể.

Lực cản của nước được biểu thị bằng công thức sau:

F = -1/2 S. C.P.V2

Trong đó:

F là lực cản vì ngược với hướng vận động nên mang dấu (). 1/2 là cân bằng động năng và thế năng.

S: diện tích hình chiếu của vật thể.

  • là hệ số lực cản hình dáng và tính chất bề mặt của vật.
  • độ đậm đặc của nước (nước sạch thường là 1, nước bẩn >1). V2: bình phương tốc độ.

Qua công thưc này ta thấy tốc độ dù chỉ tăng lên một ít, song lực cản lại có thể tăng lên rất lớn. Điều này rất quan trọng trong bơi lội. Bởi vì bất kể tăng lực đẩy lên lớn như thế nào vẫn đều giảm thiểu lực cản.

Từ công thức trên ta thấy con đường tăng lực đẩy có thể và giảm lực cản như sau (xem bảng 3)

Bảng 3: Cách tăng lực đẩy, giảm thiểu lực cản

Cách giảm lực cản Cách tăng lực đẩy Ghi chú
1. Giảm bớt S, giảm nhỏ khu 1. Tăng S tạo cho thân đuôi 1. F = K.S. Trong tình huống các yếu tố
vực xoáy đuôi, tạotư thế thành hình không lướt nước giữ nguyên thì hệ số to nhỏ của K sẽ tỷ
thân người có tư thế lướt (lõm hoặc phẳng) lệ thuận với lực cản (hoặc lực đẩy)
nước tốt.
2. Vận động tốc độ đều 2. Vận động với gia tốc (quạt 2. F = KV2 (giống trên)
tay tăng tốc)
3. Nâng cao độ trơn nhẵn bề 3. Giảm thiểu độ trơn nhẵn 3. F = KC (giống trên)
mặt của vật thể chuyển động của vật thể (phía ống tay ống
chân quần bơi)
  1. Lực đẩy tiến

Lực đẩy cơ thể tiến lên phía trước gọi là lực đẩy tiến, lực này được giải thích từ lực đẩy lợi dụng lực cản và lực đẩy lợi dụng lực thăng.

Do nước có đặc trưng là lực cản lớn cơ thể sẽ sử dụng tay và chân quạt đạp đập ytực tiếp ra phía sau, nhờ lực phản tác dụng của nước làm cho cơ thể tiến về trước. đó chính là lực đẩy tiến lợi dụng lực cản.

Khi cơ thể quạt nước, đạp nước, đập nước, đường cong tạo ra lực thăng tương đối lớn đồng thời làm cho lực thăng này chuyển hướng ra trước đẩy cơ thể tiến ra trước, đó là lực tiến lợi dụng lực nâng.

Từ góc độ sinh cơ thì việc tăng lực đẩy nên lợi dụng lực thăng hoặc sự kết hợp tối ưu của 2 loại lực tiến đó. Muốn đạt được việc tăng lực đẩy tiến thì các chi thực hiện động tác hiệu lực phải có hệ số và hình diện tích chắn nước lớn, đường quạt nước có hiệu quả và kéo dài, tốc độ quạt nước phải nhanh thời gian dùng sức phải đầy đủ, đồng thời phương hướng tổng hợp lực của các lực thành phần phải cùng hướng với hướng bơi đến.

Để đạt được lực đẩy tiến lớn, chúng ta cần đi sâu vào bản chất việc nâng cao hiệu quả các động tác hiệu lực của quạt tay và đập chân.

7.1. Lợi dụng đầy đủ tận dụng của tay và chân trong động tác hiệu lực

Khi bơi thuyền đi được là nhờ mái chèo quạt nước. khi bơi, tay và chân đạp nước, đập nước để đẩy người ra trước. trong khi tay quạt nước nếu chúng ta nắm bàn tay lại sẽ cảm thấy không phát huy được sức mạnh và tốc độ bơi sẽ rất chậm. Vậy lý do gì tạo nên hiện tượng đó? Dựa vào nguyên lý sinh cơ chúng ta có thể thấy động tác tay và chân muốn có hiệu quả thì phải vận động tay và chân theo đường cong xoay quanh khớp vai và hông một cách phức tạp. Đồng thời dựa vào nguyên lý của vận động hình tròn thì:

Tốc độ quay (V) = bán kính ( r ) x tốc độ góc (W)

Nguyên lý kỹ thuật bơi lội

Lấy quạt tay bơi trườn sấp làm ví dụ, khi quạt tay lấy khớp tay làm trục quay để quạt từ trước ra sau (xem hình 9).

Nếu đem cánh tay chia làm 6 phần bằng nhau trong cùng một thời gian, cánh tay đi từ OA đến OA’. Mặc dù tốc độ góc như nhau nhưng quãng đường đi được ở các điểm trên cánh tay lại không bằng nhau. nếu giả sử tốc độ ở điểm F là 1 m/s thì ở điểm E là 2 m/s và ở điểm thứ 6 là 6 m/s. Điều đó có thể thấy càng xa trục vai thì tốc độ chuyển động càng nhanh. Chúng có mối tương quan tuyến tính.

Nếu đựa vào nguyên lý lực cản tỷ lệ thuận với bình phương tốc độ (F = k.V2) thì lực phản tác dụng ở các điểm tạo ra có sự khác biệt rất lớn. Ví dụ ở điểm F lực cản là 1kg, lực phản tác dụng sẽ là 1 kg ở điểm E lực cản sẽ là 4kg lực phản tác dụng cũng là 4 kg. Tương tự như vậy ở điểm A lực cản là 36 kg và lực phản tác dụng cũng sẽ là 36 kg (xem hình 10).

Từ đó có thể thấy trung tâm còn ở đập chân sẽ là cổ chân và

Trong quá trình quạt nước để cần chú ý làm cho bàn tay có

  • Hình dạng bàn tay hợp lý duỗi thẳng khép lại tự nhiên, quá 5mm (xem hình 11), làm cho xoáy nước để tăng thêm lực cản.

quạt nước sẽ ở bàn tay và cổ tay, bàn chân.

phát huy tác dụng quạt nước của tay hình dạng hợp lý.

trước hết biểu hiện các ngón tay giữa các ngón tay và kẽ hở không nước lọt qua kẽ ngón tay chỉ tạo ra Từ đó tăng hiệu quả quạt nước.

  • Bàn tay và cánh tay cần có góc đón nước từ 35-40o còn Cao Sin Men cho rằng góc cong nước (góc quạt nước) là 37o sẽ thu được hiệu quả nâng tạo ra lực tiến lớn nhất.
  • Kỹ thuật phải hợp lý quy phạm, ví dụ đạp chân, cẳng chân, bàn chân phải hơi xoay vào trong, cổ chân thả lỏng mu bàn chân và phía mặt trước cẳng chân là mặt đập nước chính. Còn đạp chân ếch thì phía cạnh trong bàn chân và cẳng chân là mặt đạp nước chính.
7.2. Quạt nước cong tay

Nếu như khi quạt nước mà duỗi tay thẳng (như hình 12.1) thì tay quạt đến các góc độ khác nhau, hiệu suất sử dụng lực cũng sẽ khác nhau.

Khi quạt đến góc độ 45o thì 1/2 lực sẽ tạo ra lực nổi còn ½ lực sẽ tạo ra lực tiến. Quạt tới góc 90o thì toàn bộ tạo ra lực tiến. Song quạt tới góc 135o thì 1/2 lực tạo ra lực làm chìm cơ thể. Quạt tới góc 180o thì toàn bộ lực quạt tay tạo ra lực làm cho cơ thể chìm xuống dưới. Phần lớn lực quạt theo cánh quạt nước tay thẳng là tạo ra lực nổi và lực chìm. Từ đó làm cho cơ thể chìm nổi nhấp nhô nhiều hơn là lướt ra trước. 

Còn nếu dùng cánh quạt nước cong tay (co, duỗi khớp khuỷu và cổ tay như hình 12.2). có thể làm cho lộ trình quạt nước vươn ra trước, dướn ra sau. đồng thời tay quạt đến góc độ nào thì cũng

tạo ra lực tiến là chính. Mặt khác quạt nước cong tay còn có thể sử dụng được nhiều nhóm cơ bắp tham gia vào quạt nước. như vậy sự mệt mỏi của cơ bắp sẽ ít hơn chỉ dựa vào một vài cơ bắp quạt nước. từ đó nâng cao được hiệu quả quạt nước. Nâng cao hiệu quả trong tập luyện bơi lội

7.3. Quạt nước đường cong

Do nước là một thể lỏng và do đặc tính cấu trúc của cơ thể con người đường quạt nước của tay không tránh khỏi đường cong. Ví dụ quỹ tích vận động của tay (như hình 13) là một đường cong hình chữ S thuận với tay phải va S ngược thuận với tay trái.

Nếu từ không gian 3 chiều, quỹ tích quạt nước được biểu thị ở hình 14. Trong hình 14A là quỹ tích quạt nước quan sát chính diện (phía vận động viên bơi tới), hình 14B là quỹ tích quạt nước quan sát từ phía dưới lên (từ phía đáy bể khi vận động viên bơi với tư thế sấp). Hình 14C là quỹ tích quạt nước quan sát từ phía bên cạnh. Trên thực tế muốn đánh giá kỹ thuật của vận động viên qua việc quan sát quỹ tích quạt nước từ cả 3 phía đồng thời quan sát mặt quạt nước (tức lòng bàn

tay và cẳng tay) có tạo với đường quỹ tích đó góc độ đón nước (góc công kích) hợp lý không (35 – 40o).

Do hạn chế cấu trúc giải phẫu cơ thể nên tác động tay của con người không thể xoáy chân ốc như kiểu chân vịt của tàu biển, song cũng không nên quạt một cách đơn giản như mái chèo của thuyền. Trong các giai đoạn của quạt nước tỷ lệ giữa lực nâng và lực đẩy không thể cố định không đổi phù hợp vừa có thể tiến ra trước theo một đường thẳng.

Dùng phương pháp phân tích lực theo hình bình hành ta có được hình 15.

Trong hình 15A biểu thị đã quạt nước đường cong với tư thế bàn tay đứng. Vì phương hướng của lực tổng hợp đã đồng nhất với phương hướng tiến của cơ thể.

Hình 15B biểu thị trong các giai đoạn quạt nước khác nhau. có thể phương hướng của lực tổng hợp không trùng với phương hướng tiến của cơ thể. Song chỉ là để duy trì ổn định thăng bằng cơ thể và tạo tiền đề thực hiện động tác kế tiếp mà thôi.

Do vậy, để tránh ảnh hưởng làm lệch hướng các giai đoạn quạt sang ngang, xuống dưới, hoặc vào trong cần cải tiến kỹ thuật phối hợp nhu khi quạt nước thân người cần quay theo trục dọc sẽ làm cho đường cong quạt nước giảm nhỏ để duy trì thăng bằng cơ thể. Phần sau của quạt nước, bàn tay có thể quạt nước men theo trục dọc cơ thể để có thể làm lực đẩy cơ thể càng gần với quỹ tích đường tiến ra trước của trọng tâm cơ thể.

7.4. Quạt nước tăng tốc

Qua quan sát và phân tích phim ảnh kỹ thuật bơi của các vận động viên ưu tú trong và ngoài nước, thì tốc độ quạt nước ở giai đoạn sau đều nhanh hơn giai đoạn trước. ví dụ khi Mác Spis (Mỹ) bơi 100 m tự do phần ôm nước dùng hết 0,34’. Điều đó chứng tỏ Mac Spis đã quạt nước tăng tốc. Ở các vận động viên bơi khác cũng đều có tình huống tương tự.

Nguyên lý quạt nước tăng tốc được dựa trên tính lưu động của nước. để tránh cho tay quạt vào chỗ “loãng” và làm cho mỗi điểm quạt nước đều có tác dụng tạo ra lực tiến cần phải quạt nước tăng tốc để cho chuyển động của tay vượt xa tốc độ của dòng chảy, thì quạt nước mới có hiệu quả. Caosin Men dựa vào phân tích phim ảnh dùng mốc định lượng hóa đã vẽ nên tranh minh họa quạt nước tăng tốc ở kiểu bơi trườn và bơi ếch ở hình 16 và 17.

Trong hình minh họa 16, ta có thể nhận thấy: đường quạt nước bơi trườn, khi quạt từ điểm A lần lượt qua điểm B, C, D, E, F, G, đó là các mốc có cùng định lượng thời gian như nhau (0,1’) nhưng chúng đã chuyển dịch được các quãng đường khác nhau. Từ điểm C đến điểm F tốc độ được tăng dần lên.

Trong hình 17 cũng có thể thấy đoạn A đến B ngắn hơn nhiều so với B-C, B-C ngắn hơn C-D và C-D ngắn hơn D-E. Các kiểu bơi khác cũng diễn ra tương tự. Hiện nay trong thuật ngữ bơi lội hiện đại đem quạt nước tăng tốc gọi một cách hình tượng là “động tác vút roi” trong đó có “quạt nước vút roi”, “đập chân kiểu vút roi”.

  1. Kỹ thuật bơi hợp lý

Bơi thể thao cần phải tạo ra được tốc độ cao, tiết kiệm được sức và có thể duy trì được hoạt động liên tục trong thời gian dài. Vì vậy, kỹ thuật bơi thể thao hợp lý được khái niệm như sau:

Kỹ thuật bơi thể thao hợp lý là kỹ thuật phải phù hợp với các nguyên tắc sau:

  1. Kỹ thuật bơi cần phải phát huy năng lực lớn nhất của kỹ thuật, phù hợp với đặc điểm của cấu trúc giải phẫu, chức năng sinh lý cơ thể, đồng thời sử dụng đầy đủ các đặc điểm này để đạt được hiệu quả cao nhất.
  2. Kỹ thuật bơi phải phù hợp với các định luật vật lý chất lỏng và các nguyên lý có liên quan tới sự vận động trong môi trường nước để tạo đượclực đẩy tiến ra phía trước lớn nhất.
  3. Kỹ thuật bơi hợp lý phải xoay quanh hiệu lực thực tế để lợi dụng tối đa hình dạng và tốc độ các bộ phận vận động nhằm phát huy hiệu ứng lực trong phạm vi cho phép.
  4. Kỹ thuật bơi hợp lý phải lấy hiệu lực thực tế làm tiền đề để suy tính sự được và mất của kỹ thuật từng phần. Đồng thời kết hợp với đặc điểm cụ thể của từng người nhằm phát huy kỹ thuật mang phong cách riêng.
  5. Kỹ thuật bơi hợp lý cần phù hợp với yêu cầu thi đấu, phù hợp với luật bơi; đồng thời có thể dựa vào những phần có lợi của luật bơi cho phép để cải tiến kỹ thuật.

Ngoài khái niệm trên một số chuyên gia bơi còn tóm lược các nguyên tắc của kỹ thuật bơi hợp lý theo yếu lĩnh cơ bản của kỹ thuật bơi là:

  1. Kỹ thuật bơi lội hợp lý phải đảm bảo cho cơ thể ở tư thế nổi cao và thăng bằng ổn định.
  2. Kỹ thuật bơi lội hợp lý phải quạt nước cong tay đường cong và quạt nước tăng tốc.
  3. Kỹ thuật bơi lội hợp lý phải có nhịp độ động tác nhanh và nhịp nhàng.
  4. Kỹ thuật bơi lội hợp lý phải sử dụng động tác thở muộn.
  5. Kỹ thuật bơi lội hợp lý phải có tần số và bước bơi hợp lý.

Những nguyên tắc trên đồng thời cũng là những chỉ số quan trọng để đánh giá trình độ kỹ thuật của vận động viên bơi nói riêng và mọi người tham gia tập luyện bơi lội nói chung.

Nhiều giáo viên Cần Thơ bỏ tiền túi đi Đà Nẵng học cách dạy bơi?

error: Content is protected !!
%d bloggers like this: