2016年10月28日 星期五

游泳課的逐字稿01:游泳的推進力來自何處?

內容提供/徐國峰.繕打整理/范寶蓮

國峰:「上課前先問大家一個問題,剛剛我在泳池叫你們游快一點的時候,你們都在做什麼?是腳打快一點?還是手划快一點?」

此時有學員回答:「手划快一點」。

國峰:「本能都會覺得,要手划快一點,或腳打快一點。我再問一個問題,你們有沒有在泳池看過一種人,手划很快,可是前進很慢?」

主持人笑:「那就是我啊!」大家笑了。

國峰:「那我們現在要來看,她為什麼手划很快但是都沒有什麼前進;有些人也是手划很快會加快前進,為什麼有一群人手划很快但是沒有速度?」

學員:「沒有抱到水。」

國峰:「什麼叫做沒有抱到水?」

學員:「沒有把水往後推呀!」

國峰:「沒有把水往後推,是嗎?」

學員:「因為他只做那個動作,但是沒有把水往後推。」

此時國峰側坐到椅子上,開始模擬划手動作。

「那你現在看喔,想像一下我現在坐在泳池邊,開始把水往後推,我把多水往後推,肌肉也很用力,但我有前進嗎?」學員:「沒有」國峰:「所以,那些沒有效率的人,做的是不是像我現在做的事情一樣?就像坐在岸邊划水,肌肉的確用力拚命往後推水,肌肉會痠,呼吸也會喘,但身體不太動。」

國峰這時候再第二次示範,拼命往後划水並且喘氣,然後說:「好,我還坐在這裡。」
國峰:「大家想想,像我示範這種這麼『沒有效率的划水』跟『有效率的划水』之間的主要差別在哪裡?請大家想一想?」

國峰:「這個問題就是今天早上我想和大家分享的。我今天不是要教大家熱身和游泳動作上的細節,熱身有很多教練都比我厲害,也很會調整動作,也很會開各種訓練課表,比我經驗豐富的教練很多;但能夠具體說明白這個問題的人很少。我今天最主要的工作就是幫大家回答這個問題,這個問題已經爭論了數十年了;太多的論文在討論這個問題,那就是上述問題的另一種問法:我們游泳時到底是如何加速?游泳的推進力是來自哪裡?」世界上第一個用力學把這個問題解釋清楚的是尼可拉斯.羅曼諾夫博士(Dr. Nicholas Romaonv)
現場一陣安靜。

「要能夠回答『游泳推進力來自哪裡』這個問題,才能接著分辨『沒有效率的划水』跟『有效率的划水』之間的主要差別」

「大部分的主觀認定就是,加速就是加快划頻,就好像騎腳踏車一樣,我踩快一點就加快了,那游泳也是這樣的運動嗎?我明明划很快但都沒有前進,像寶蓮這樣子(笑),為什麼會這樣子?我在回答這個問題之前,我們先很快地了解一下傳統對於游泳技術的認知。」


國峰:「我先申明一下,我並非說傳統的游泳教學內容有誤,我不是說他們有錯,『他們幾乎全都是對的』,我只是在說:『他們都沒有回答剛剛那個問題』。傳統認為划手的關鍵在於:減少阻力跟增加推進力是技術的兩個關鍵。你要游得更有效率,阻力要變小,再來要有好的推進力,好的推進力就是不會做白工,做白工就是像我剛剛那樣坐在岸邊划水一樣椅子上。至什麼是不做白工,什麼是優秀的技術,並沒有把被後的理由說清楚,只是都在描述頂尖游泳的動作而已!」最常用的描述性語言就如上面那張圖所列的。但「描述」(drscription)並不是「定義」(definition),我們今天要把有效率的划手定義清楚。

「傳統會認為推進力的來源是什麼?是『滾轉』。利用身體轉動的動作來帶動划手的力量,這即是對頂尖游泳選手的動作的描述性語言……還有:減少水阻,也就是你的身體要是平的,這大家應該都很快可以理解,身體打平的阻力比較小。其他關於游泳技術的觀點還有:延伸手臂,伸出去一點,抓多一點水;或者是輔助換氣,換氣動作越小越好比較有效率。還有游泳教練常常會講的:入水、抓水、抱水、推水、提臂再入水,這也是大家常聽過的,這些全都沒有錯,但這些資訊沒有回答剛剛我提到的問題:『游泳的推進力是來自哪裡?』有嗎?裡面有哪一個有回答到這個問題嗎?這些都只是在描述厲害選手的游泳姿勢而已。過去科學家們的研究方法,是把菁英選手抓來研究,看每一個菁英選手都會做的動作(或姿勢),再把它歸類為減少阻力還是提升推進力,可是他們不太了解,為什麼這個姿勢是好的、是有效率的?」

過去關於游泳推進力的理論有哪些?(文獻檢討) 


「所以很多運動科學家就在研究這個問題,所以他們提出幾個理論。很快跟大家說明一下過去的幾個重要理論:」




「第一個理論是『白努力定律的升力理論(Lift Theory)』。手往前伸的時候,很多選手都會划S型。S型的目的是因為,划S型的時候,手掌一定要有一個角度,手掌的角度就好像飛機的機翼一樣會形成壓力差,水流在上面會比較快,從手掌下面流過的速度比較慢。比較慢的那一邊壓力較大,這即是白努力定律。這壓力會讓你的水感變好,所以你會比較抓得到水,這一派科學家認為這就是搖櫓的功能:藉由這股升力來拉動身體前進。」

「第二派理論家說:不對不對,你說得不對,這樣(搖櫓)又沒辦法前進。所以這群人認為白努力定律不是游泳主要的推進力來源。那什麼才是推進力的來源?很簡單啊,就像我們在看龍舟划船隊在划船一樣,用力向後划才是推進力的來源。你花一個力氣向後,水會產生反向的阻力,你為了要對抗那個阻力,所以身體可以向前推進,所以他們提出『牛頓第三運動定律』--作用力和反作用力:你給水一個阻力,水給你反作用力所以你就前進了,這套理論被稱為『拉力理論』(Drag Theory)。但是他還是沒有回答到,為什麼有些人划很快還是前進很慢?這一派理論還是沒有辦法解決這個問題。

「又有另一派提出『軸流理論』(Axial Flow Theory)。『軸流理論』就是,手很快划的時候,這邊(指手掌)的速度最快,這邊(指肩膀)的速度最慢,就跟一個鐘擺一樣,雖然划手時手掌在水下的角速度一樣,但是手掌的速度會最快,速度越快的話壓力會最小,肩膀的壓力會最大,所以這邊水會往下流,這股水流『有可能」是推動身體前進的主因,但發表這個的科學家最後也下一個結論說:『我也不知道這樣是不是對的,是有這個現象(笑)』很有趣吧!」

「再來是『渦流理論』(Votex Theory)。渦流理論就是科學家發現魚在游泳的時候,在尾鰭處會形成渦漩。當他身體轉到右側的時候,同一側就會有渦漩產生,接著魚會設法很快地擺脫渦旋,把尾鰭擺到另一邊,然後身體就會自然往前了。所以科學家認為,魚就是不斷利用尾鰭所產生的渦漩才能向前游,也才能在強勁的逆流中前進。這即是渦流理論。詳細的圖是這個樣子 。


魚就是透過不斷產生渦流來前進的。所以這派科學家說,人類應該想辦法跟魚一樣才能游出效率,當然我們人類沒有尾巴,所以提出這套理論的科學家也說:『我還是不是很確定人該怎麼樣把這個現象用在游泳上?』」
「講了這麼多理論,我只是要讓大家了解一下,這樣的爭論已經好幾十年了,但是他們都在描述『水中的現象』,都沒有把問題聚焦在最關鍵點上:人到底在游泳時是怎麼移動的?」這也是接下來我們要解釋的……
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