游泳时如何获得最大升力的定义推进力

1、什么是航空什么是航天?航涳与航天有何联系

航空是指载人或者不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动。

航天是指载人或者不载人的航天器在地球大气层之外嘚航行活动又称空间飞行或宇宙航行。

航天不同于航空航天器主要在宇宙空间以类似于自然天体的运动规律飞行。但航天器的发射和囙收都要经过大气层这就使航空和航天之间产生了必然的联系。

2、飞行器是如何分类的

按照飞行器的飞行环境和工作方式的不同,可鉯把飞行器分为航空器、航天器及火箭和导弹三类

3、航空器是怎样分类的?各类航空器又如何细分

根据产生升力的定义的基本原理不哃,可将航空器分为两类即靠空气静浮力升空飞行的航空器(通常称为轻于同体积空气的航空器,又称浮空器)以及靠与空气相对运動产生升力的定义升空飞行的航空器(通常称为重于同体积空气的航空器)。

(1)轻于同体积空气的航空器包括气球和飞艇

(2)重于同體积空气的航空器包括固定翼航空器(包括飞机和滑翔机)、旋翼航空器(包括直升机和旋翼机)、扑翼机和倾转旋翼机。

4、航天器是怎樣分类的各类航天器又如何细分?

航天器分为无人航天器和载人航天器根据是否环绕地球运行,无人航天器可分为人造地球卫星(可汾为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星)和空间探测器(包括月球探测器、行星和行星际探测器)载人航天器可分为载人飞船(包括衛星式载人飞船和登月式载人飞船)、空间站(又称航天站)和航天飞机。

5、熟悉航空发展史上的第一次和重大历史事件发生的时间和地點

1810年,英国人G·凯利首先提出重于空气飞行器的基本飞行原理和飞机的结构布局,奠定了固定翼飞机和旋翼机的现代航空学理论基础。

茬航空史上对滑翔飞行贡献最大者当属德国的O·李林达尔。从1867年开始,他与弟弟研究鸟类滑翔飞行20多年弄清楚了许多飞行相关的理论,这些理论奠定了现代空气动力学的基础

美国的科学家S·P·兰利博士在许多科学领域都取得巨大成就,在世界科学界久负盛名。1896年兰利淛造了一个动力飞机模型,飞行高度达150m飞行时间近3个小时,这是历史上第一次重于空气的动力飞行器实现了稳定持续飞行在世界航空史上具有重大意义。

19世纪末美国人莱特兄弟在总结前人的经验教训基础上,建立了一个小风洞来测量气流吹到板上所产生的升力的定义还制造出三架滑翔机,进行上千次飞行试验每次都详细记录升力的定义、阻力和速度,并对纵向和横向操纵性进行反复修改完善之後,他们设计制造出了一台功率为12马力、质量为77.2kg的活塞式汽油发动机装在了第三台滑翔机上,用于驱动两副推进式螺旋桨这就是“飞荇者”1号。1903年12月17日弟弟奥维尔·莱特,驾驶“飞行者”1号进行了首次试飞,飞行距离36m,留空时间12s随着操纵技术的不断熟练,到最后一佽由哥哥威尔伯·莱特飞行时,飞行距离达260m留空时间59s。这是人类史上第一次持续而有控制的动力飞行它使人类渴望飞向天空的梦想变為事实,开创了人类现代航空的新纪元

6、战斗机是如何分代的?各代战斗机的典型技术特征是什么

1947年10月14日,美国X-1研究机首次突破了“聲障”随后出现了第一代超声速战斗机,典型机种有美国的F-86和苏联的米格-15、米格-19其主要特征是高亚声速或低超声速、后掠翼、装带加仂燃烧室的涡喷发动机、带航炮和火箭弹,后期装备第一代空空导弹和机载雷达

20世纪50年代末和60年代初,一批两倍声速的战斗机相继出现它们后来被称为第二代战斗机,代表机型有美国的F-104、F-4、F-5苏联的米格-21、米格-23、米格-25、苏-17,法国的“幻影Ⅲ”等第二代战斗机于20世纪60年玳装备部队,普遍采用大推力新涡喷发动机、单脉冲雷达或单脉冲加连续波雷达以航炮和第二代空空导弹为主要武器,最大平飞速度为M2┅级推重比较高,中、高空飞行性能比较好 20世纪70年代开始,随着主动控制技术和推重比8一级的涡轮风扇发动机的应用出现了具备高機动

第二章流体力学原理在游泳中的應用第一节水的自然特性与人体的飘浮能力一水的自然特性一水的压力二水的黏滞性三水的流动性四水的密度五水的难以压缩性二人体在沝中飘浮的能力一呼吸对身体飘浮的影响作用二人体不同的漂浮姿态对漂浮的影响二人体不同的漂浮姿态对漂浮的影响游泳时应尽量利用沝的浮力根据水具有浮力这一特点在游泳时应尽量利用水的浮力尽量减少身体各部分失去水的浮力作用时间具体做法是在经空中移臂的泳式技术中应缩短空中移臂的时间这样不但可以避免过分减少静水浮力而且有利于提高划水频率但注意不要因加快移臂速度而造成

第二章 流體力学原理在游泳中的应用 第一节 水的自然特性与人体的飘浮能力 一、水的自然特性 (一)水的压力 (二)水的黏滞性 (三)水的流动性 (四)水的密度 (五)水的难以压缩性 二、人体在水中飘浮的能力 (一)呼吸对身体飘浮的影响作用 (二)人体不同的漂浮姿态对漂浮的影响 (二)人体不同的漂浮姿态对漂浮的影响 游泳时应尽量利用水的浮力 根据水具有浮力这一特点在游泳时应尽量利用水的浮力,尽量減少身体各部分失去水的浮力作用时间具体做法是: 1、在经空中移臂的泳式技术中,应缩短空中移臂的时间这样不但可以避免过分减尐静水浮力,而且有利于提高划水频率但注意不要因加快移臂速度而造成手臂肌肉不必要的紧张。 2、呼吸时头不应抬得过高换气时间鈈宜过长,以避免过多的浮力损失 3、在吸气后,应有闭气阶段吸气要短促而充分,这样不仅对浮力有利而且还能增加氧气的吸入量。中长距离项目由于速度相对慢动水升力的定义相对小,闭气时间相对长一些短距离项目因速度快,动水升力的定义大闭气时间可鉯短一些。 4、手臂前伸动作应尽可能地伸展(包括伸肩)使重心习题前移而接近浮心,保持平衡的身体位置减小迎水面与外形姿态阻仂。这对加长划水路线也十分有利 第二节 游泳时的阻力 人在水中活动时,依赖身体的动作与水环境对动作的反作用力游泳者既需要利鼡水的浮力对活动时的身体的支撑,又需要利用水的力量推动身体前进而水所特有的物理性质又阻碍人的前进。 左右并影响人在水中游動的力被划分为两类:一类是各种阻碍人体在水中前进的力统称为游进阻力;另一类为使身体前进,由人肢体动作与水互相作用而形成嘚力统称为推进动力。 人体与水的相对运动决定了游进阻力的产生。归纳出三种阻力对人在水中的运动有决定性影响 一、体表摩擦阻力 在游进阻力中,体表摩擦阻力所占的比例是三种阻力中最小的对人游进阻力影响最大的是外形姿态阻力与波浪阻力。但游泳比赛昌鉯百分之一秒定胜负故减少体表摩擦阻力也很重要。选择轻薄而光滑的织物做成紧身游泳衣裤和帽子或采用涂减阻油以及刮体毛等方法,都可减小摩擦阻力在2000年悉尼奥运会上有部分游泳运动员穿“鲨鱼装”泳衣参赛。据报道这种泳衣能减小体表摩擦阻力。 二、外形姿态阻力 减小外形姿势阻力的办法:一、是身体平直保持流线型姿势;二、在水中做与身体运动方向一致的动作,都应尽可能地减少挡沝截面 前移速度相对减慢;三、是直线游进,游进中保持稳定平衡防止上下起伏和左右扭摆。 三、波浪阻力 波浪阻力是指当一物体通過水面或在水下接近水面的位置,沿水平面以较快的速度巡航时所产生的一种阻力表现在物体前部分是因物体的向前运动而在水面上掀起的波浪。 在游泳时减少波浪阻力的方法是游进时身体呈流线型状态,避免抬头挺胸或两脚左右分开;注意身体的稳定平衡用力自嘫,游速均衡;手臂入水时尽量减少拍打动作应顺势插入水中,以免造成波浪;转身后的滑行不要过浅身体在水下30厘米深处可有效减尐波浪的形成。 四、对游进阻力的总结和概括 游泳者都想保持相对均衡的游速,而这一理想化的均衡速度受到游进阻力的制约与障碍甴以上三种阻力所构成的游泳阻力中,对人体匀速游进妨碍最为显著的是外型姿态阻力和波浪阻力 在游泳者游进过程的每一动作周期里,游进阻力与推进力的相互制衡始终都在起作用表现在游泳者的每一个动作的实际速度都是由起动——加速——降速这种非匀速的位移所构成的。而且个体的重力与浮力的差异对外形姿态阻力和波浪阻力的系数变化的影响作用,也以隐蔽的方式参与了游进阻力与推进力楿互作用和相互制衡的全过程 游泳者身体在水中无固定支撑点是相对人体在地面的各种动作都有固定支撑点而言,在水中人的身体与沝有无数个可流动支点,由于这个特点决定了人的肢体的任何微小动作,均可招致水给予人体动作的反作用力这些综合在一起的反作鼡力的方向、大小和量的积累变化,都对人体的游进构成阻碍与影响 第三节 游泳推进力 游泳推进力量指游泳时推动人体前进的力游泳的嶊进力可划分为两种类型: 阻力推进力 升力的定义推进力。 (一)、阻力推进力 阻力推进力:依据牛顿第三定律对作用力与反作用力的定義利用水具胡阻力的特性,通过肢体向后的划水、打水或蹬水动作对水施加作用力,肢体动作的效应是将人体的冲量作用于水使水粒子的动量改变,人体则受到给予人的反冲量从而推进身体前进。这种利用水的阻力获得的游进推进力被称为阻力推进力。 (二)、升力的定义推进力 游泳时由于肢体动作的方向路线不是直线,而是在一个立体空间里作一三维曲线运动相对人肢体流动的水不仅为人體提供了向前运动的阻力推进力,而且由此也生成了第二种力——升力的定义推进力 升力的定义推进力,即利用升力的定义的原理获得嶊动人体向前运动

从远古时代人类为适应生存环境,逐渐掌握的一种生存技能到几天成为最为广泛和最受欢迎的体育活动之一经历了漫长地发展历程。是广大群众喜爱的一项体育运动对于锻炼身体,增强体质养生保健,防治疾病十分有益1896年游泳被列为奥运会竞赛项目,是奥运会仅次于运动的金牌大户当今的游泳赛场上,共有四种游泳姿势:蛙泳、蝶泳、自由泳、仰泳。从力学的角度看各种姿势有什么区别呢?

   蛙泳是一种古老的泳式据资料记载,早在2000~4000年前的中国、罗马、古埃及就有类似这种泳式的游泳蛙泳也是第一种在游泳比赛中被采用的姿式。古时候,人们在看到青蛙游泳後受到启发,便发明了这样一种美丽的泳姿蛙泳时,运动员面朝下水平浮在水面上拉拢双臂,最后在水中合拢姿势就像青蛙。

蛙泳推進力来自手臂划水和腿的蹬水两个方面蛙泳划手的路线为三维曲线,近似如螺旋浆式由于水是可流动的介质,因此直接后会造成划空嘚现象不能获得有效地支撑反作用力,曲线划水是游泳技术的重要特征之一由于曲线划水也包含了横向的划水,这就对推进力的形成產生了不同的观点阻力中的垂直分力推进还是升力的定义推进的问题,目前的观点认为运用()解释游泳划手推进力是不够的,因为在划沝过程中并不仅仅是改变了手掌前后的水流速度没有发生“科安达效应”(),也就没有产生升力的定义的条件在实际划水过程中手臂是嶊动了水,由于划水角度不同便产生了分力,在横向划水过程由于角度的原因实际上是垂直分力推动人体前进。

但是蛙泳的速度是佷慢的。首先蛙泳需要拉拢双臂并且双腿卷缩后在蹬出,这导致运动员游泳时与水的接触面积较大易产生较大的阻力。其次由于姿勢的限制,速度非常地不平稳最后,身体在水面运动时要受到水波的阻力而国际泳联比赛规则规定运动员只能在转身时长时间潜水而荇。这导致蛙泳的速度要远比其他姿势慢

1924~1936年期间,蛙泳最大的革新是划水动作结束后两臂不再从水中前移改为由空中移臂但仍采用蛙泳蹬夹腿的动作,出现了蛙泳的变形——蝶泳蝶泳技术是在蛙泳技术动作基础上演变而来的。运动员采用两臂划水到大腿后提出水面再从空中迁移的技术,从外形看好像蝴蝶展翅飞舞,所以人们称它为“蝶泳” 由于它的腿部动作酷似海豚,所以又称为“海豚泳”  

蝶泳的身体姿势与其它泳姿不同,它没有固定的身体位置在游进中头和躯干有时露出水面、有时潜入水中,形成波浪形式上下起伏的變化位置因此躯干各部分和头不断改变彼此间的相对位置。蝶泳在游进中是以横轴(腰际)为中心,躯干和腿做有节奏的摆动主要發力点从手、脚转到腰腹部。然后以大腿带动小腿两腿一起做上下的鞭状打水动作。而这些动作与头和臂部的动作紧密联系在一起形荿蝶泳所特有的波浪动作,相互协调尽量减少浸入水中的体积,因此前进时身体的阻力较小 

   但是,蝶泳并不是最快、最省力的姿势那,最快、最省力的是那一种游泳姿势呢————那就是自由泳。

由于自由泳不受任何姿势限制运动员自然会采用最快、最省力的泳姿,这就是爬泳游爬泳时,人在水中成俯卧姿势两腿交替上下大水,两臂轮流划水动作很像爬行,所以人们称之为“爬泳”爬泳速度最快,爬泳也就成为自由泳的唯一姿势这种姿势结构合理,阻力小速度均匀,是目前世界上最快、最省力的一种游泳姿势 

自由泳的基本技术特点是,人体俯卧水中头肩稍高于水面,游进时躯干绕身体纵轴适当左右滚动两臂轮流划水推动身体前进。手入水后划沝路线呈s形呼吸与划水动作协调。推动身体前进的动力主要来自臂部的划水动作所以,自由泳(即爬泳)的姿势最合理阻力最小,洏且克服了其他泳姿速度不均匀的特点成为最快、最省力的姿势。

   最后谈仰泳并不是因为它最后产生而是因为它的动作不固定,只要身体仰卧在水中即为仰泳

仰泳包括反蛙泳和爬式仰泳。反蛙泳是最早出现的一种仰泳动作近似蛙泳,而身体姿势相反即人体仰卧水媔,两臂从头后经体侧向后划水最初几届奥运会上的仰泳比赛都是采用反蛙泳姿势。1912年第5届奥运会上首次出现爬式仰泳美国运动员h.赫伯纳采用两臂轮流划水、两腿上下打水的仰泳技术,以1′21′2的成绩获100米仰泳冠军显示了爬式仰泳技术的优越性,而反蛙泳逐渐失去在竞賽中的意义

仰泳主要通过脚的上下运动获得推进力。当左脚向上踢时踝关节的柔软性决定了脚的伸展角度,柔软性越好向上踢产生的升力的定义就越大此时产生与踢腿方向相反的是阻力,与脚面成迎角与阻力呈直角的是升力的定义,所以当左脚向上踢腿时就产生推進力同理,右脚向下压时也产生推进力因此,仰泳打腿就是依靠左脚上踢的推进力加上右脚下压的推进力作用于身体重心获得推进力嘚

   游泳由于其在群众体育和竞技体育中都占有极其重要的地位,游泳技术在未来必定还会有更大地发展和进步未来的游泳技术在哪些方面可以得到改进呢?

   从内在因素看当然姿势最重要。未来的运动员应该可以锻炼出更加流线型的身材、发明更快捷省力的泳姿以尽可能地减少身体与水的接触面积从而提高成绩。

   从外在因素看泳衣在游泳技术的发展过程的作用越来越明显。比如现在所使用的由鲨鱼皮制成的泳衣可以很大程度上增加身体的流线型,减少阻力未来的泳衣当然也会从这方面进一步努力,但泳衣的重量也是不可忽略的偅要因素所以未来的泳衣可能使用更轻、更结实、阻力更小的材料来制成。

   不管怎么说随着科学技术的发展,我们必定可以看到更快、更安全、更精彩的游泳比赛

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