[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 1 af 24
Abstract
The problem statement and approach to this paper includes a review on the techniques of freestyle
swimming and a detailed analysis of the movements in the cycle of the arm stroke based on five video
clips including a review on the forces that affects a swimmer. The analysis of the movement has
included the four forces: lift, gravity, resistance and propulsion. Furthermore, I have compared the
physical requirements in sprint (50 m) and long distance (1500 m) to conclude which efficient ways of
training that fulfill the physical demands. Finally I have discussed a swimmer’s methodology in
propulsion in water based on Newton and Bernoulli theories and used conclusions from my paper to
suggest training methods.
Reaching the most efficient propulsion in water demands that there are some forces to support the
swimmer and that you perform the techniques correctly. These forces include the muscles that are
used in freestyle swimming and the physical forces that the swimmer is affected by.
In the analysis of the movements I concluded that the work mainly is in the shoulder and elbow joint,
and that the propulsion comes from this work. It is the force from the shoulder and elbow joint that is
transmitted to the hand and the hand movement.
In the discussion I have concluded that the hands have to do the correct movement – determined by
Newton’s 3
rd
Law and Bernoulli’s Principal. The movement of the hand exploits the drag- and lift force to
maximize propulsion. According to Newton’s 3
rd
Law there will be a force, which is equally as big as the
force that changes direction of the water.
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 2 af 24
Indholdsfortegnelse
Abstract ........................................................................................................................................................ 1
Indledning ..................................................................................................................................................... 3
Redegør for teknikken i stilarten crawl ........................................................................................................ 4
Bevægelsesanalyse af en cyklus for armtag i crawl ud fra videosekvenser ................................................. 5
De fem faser: .................................................................................................................................... 5
Redegørelse for de kræfter, som en svømmer påvirkes af .......................................................................... 9
Opdriften .................................................................................................................................................. 9
Tyngdekraften ........................................................................................................................................ 10
Modstand ............................................................................................................................................... 10
Fremdrift ................................................................................................................................................ 12
Sammenligning af de fysiske krav for henholdsvis sprint (50m) og langdistance (1500m) ....................... 12
Fysiske krav for sprint (50m) .................................................................................................................. 13
Anaerob energiomsætning ................................................................................................................. 13
Processer ............................................................................................................................................ 13
Anaerob effekt eller anaerob kapacitet ............................................................................................. 15
Træningsmetoder ............................................................................................................................... 15
Fysiske krav for langdistance (1500m) ................................................................................................... 15
Aerob energiomsætning ..................................................................................................................... 16
Anaerob effekt eller anaerob kapacitet ............................................................................................. 16
Træningsmetoder ............................................................................................................................... 17
Delkonklusion omkring træningsmetoder ................................................................................................. 17
Metodikken ved en svømmers fremdrift i vand ......................................................................................... 19
Sammenfattende konklusion ..................................................................................................................... 22
Litteraturliste .............................................................................................................................................. 23
Bøger ...................................................................................................................................................... 23
Artikler .................................................................................................................................................... 23
Internetsider/Bilagsmateriale .................................................................................................................... 23
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 3 af 24
Indledning
En svømmer er underkastet nogle fysiske love og kræfter, som påvirker kroppen i vand. Disse love og
kræfter bestemmer sammen med de biomekaniske muligheder og begrænsninger, som en svømmer
har, hvor det i høj grad er de svømmetekniske egenskaber og bevægelsesmåder, der bruges i vand. Jeg
vil her også benytte min egen erfaring inden for elitesvømning.
Jeg vil derfor ved brug af idrætsfaget først give en redegørelse for de svømmetekniske egenskaber, som
er med til at lave en fremdrift, der er relevant for resten af besvarelse og jeg vil derfor fokusere på
kroppens bevægelse i vandet.
Herefter følger en bevægelsesanalyse af armtagets cyklus i crawl, hvor jeg har valgt at kigge på leddenes
og musklernes bevægelse igennem vandet, da musklerne jo er med til at gøre, at vi kan bevæge vores
krop, er det relevant at nævne, hvilke der er ansvarlige for armens fremføring i vand. Dette gør jeg ud
fra billedsekvenser af stilarten crawl, som jeg har fået filmet i Fløng svømmehal. For at en svømmer kan
flyde i vand samt at komme fremad skal der fire fysiske kræfter til, hvor det er tyngdekræften og
opdriften, der gør, at svømmeren holder sig i vandoverfladen, og fremdriften og modstanden, der gør,
at svømmeren kommer frem. Disse fire kræfter virker parvis modsat rettet på hinanden. Men da det
ikke er så simpelt vil jeg bruge fysikfaget til at redegøre for, hvordan kræfterne virker på en svømmer i
vand.
Da der er forskellige distancer i crawl, er der også forskel på, hvordan en svømmer skal arbejde, så
derfor vil jeg lave en sammenligning af distancerne 50m og 1500m crawl, hvor man i 50m skal arbejde
med de anaerobe energiomsætningsprocesser og i 1500m skal arbejde med de aerobe
energiomsætningsprocesser. Herefter følger en vurdering af hvilke træningsmetoder, der ville være
relevant for en svømmer i forhold til disse fysiske krav, hvor at den anaerobe træning skal være træning
af den anaerobe effekt og i den aerobe træning skal være træning af både den aerobe effekt og den
aerobe kapacitet.
Til slut vil jeg konkludere på, hvilke træningsmetoder der vil opfylde kravene for analyserne, jeg har
lavet med henblik på, hvordan træningsugerne kan planlægges for at få det bedste resultat til
konkurrencerne. Derudover vil jeg diskutere metodikken ved fremdrift i vand, som bestemmes af
Newtons tredje lov og Bernoullis princip. I diskussionen vil det fremgå om, Newtons anden lov er
gældende under crawlarmtaget.
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 4 af 24
Redegør for teknikken i stilarten crawl
Teknik i crawl har 5 fokuspunkter, der er med til at give den bedst mulige fremdrift og minimale
modstand. Disse er kroppens stilling i vandet, armtaget, bensparket, vejrtrækningen, og koordination og
rytme.
Kroppens stilling i vandet, består i, at kroppen ligger fladt og strømlinet i vandoverfladen. Kroppen
roteres fra side til side, og det er her vigtigt, at der er balance mellem anspændthed og afslappethed.
Det fører til, at kroppen har den strømlinede helhed, hvor man skal lave bevægelserne med jævn rytme,
så de ikke virker for mekaniske. For at have denne strømlinede krop kræver det også, at sammenspillet
mellem hofterotation og skulderrotation sker i en flydende bevægelse, når armtaget og bensparket
udføres.
1
Idet kroppens vægt lægges over på armen, når der ikke er nogen afstand på tværs mellem
krop og arm, er det med til at gøre, at kroppen ikke kommer til at slingre fra side til side. Hovedet skal
ligge i forlængelse af kroppen med et lille knæk opad, der gør, at svømmeren kan kigge fremad. Hovedet
skal ligge stille og fungere som omdrejningspunkt, sådan at man kan kigge langs en ret linje i bunden af
bassinet lige på nær, når man trækker vejret. Kroppen skal være så strømlinet, som muligt, fordi det
skaber mindre modstand og at bedre fremdrift, så man glider lettere gennem vandet.
Armtaget har stor indflydelse af kropsrotationen. Ved isætning føreres armen fremad og lidt nedad til
lige under vandoverfladen. Denne bevægelse foretages, mens kroppen roteres, således at armens egen
bevægelse stort set kun er fremad, mens kropsrotationen fører armen ned. Under vandoverfladen
foretages hele armbevægelsen, som en S-bevægelse. Dvs. at der er 3 sweeps (sweeps kommer fra
engelsk og betyder fejninger) i armens bagud bevægelse: ud og lidt ned, ind og ned og til sidst op og ud.
Man skal her have en glidende overgang, hvor der hele tiden er tryk på hånden
2
. Disse sweeps gøres
lettere at udføre jo mere rotation, der laves. I fremføringen gælder det om at have en så spids og høj
albue som muligt, og at hånden følger vandoverfladen uden at røre, da det vil skabe vandmodstand.
Bensparket foretages således, at hoften føres frem og låret følger med, mens knæet bøjes en smule.
Herefter strækkes benet helt, således at den samlede bevægelse giver foden høj fart. Tilbageføringen
foretages med helt strakte ben. Foden skal være helt afslappet under hele bevægelsen. Man regner
med, at der ved sprint er seks benspark for hver armtagscyklus, , mens det er mere oplagt med 2-4
benspark ved langdistancesvømning.
Vejrtrækningen sker ved, at hovedet følger kropsrotationen til siden således, at munden kommer fri af
vandet. Det er kun nødvendigt at lidt af munden kommer fri af vandet, idet man ved for stor
1
Se dvd for skulderrotation
2
Dansk svømmeunion ”Moderne svømning” side 240
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 5 af 24
vejrtrækning kan skabe ubalance. Ligeledes vil der komme ubalance, hvis vejrtrækningen foretages i for
lang tid. Det mest optimale er, at man trækker vejret ved hver tredje eller fjerde armtag afhængig af,
hvad der bedst passer til personen.
Koordination og rytme er med til at give crawl en helhed, hvor kropsrotationen ikke kun giver kraftfulde
armtag, men også overgang fra det ene armtag til det andet. Ved at strække arme og skuldre så langt
frem og bagud som muligt får man en større rotation, hvilket gør det muligt at glide lettere i vandet.
Bensparket er også med til at give rytme og stabilitet, hvor det er vigtigt at der er i forlængelse af
kroppen.
3
Bevægelsesanalyse af en cyklus for armtag i crawl ud fra videosekvenser
Der er mange måder, hvorpå man kan opdele crawl for at foretage en bevægelsesanalyse. Jeg har valgt
at opdele i fem faser og at tage udgangspunkt i venstre arm, som også ses på billedet herunder (Se dvd
for s-armtaget og sekvenserne i bevægelse).
De fem faser:
4
1-2. Påbegyndelse af isætningsfasen
2-3. Flydefase + trækfase
3-4. Trækfase
4-5. Skub væk fase – træk over fase
5-1. Træk over fase - fremføringsfase
I alle faserne arbejdes, der koncentrisk. Det kan diskuteres, om der også arbejdes excentrisk i fase 5 til 1
og i sidste del af fase 3 til 4, da der er tale om en isætning og en afslutning, som er et skub. Jeg vil mene,
at der er, og det vil i analysen fremgå i hvilken muskel. Jeg har valgt at ligge vægt på de primære muskler
og led i analysen.
3
Dansk svømmeunion ”Moderne svømning” side 196-199
4
Bilag 5:
http://images.google.dk/imgres?imgurl=http://www.winderickx.com/gillis/photos/swimming/crawl_balance.jpg
&imgrefurl=http://www.winderickx.com/gillis/index.php%3Fpid%3D27&usg=__RaIhJI6uzvMv47oAqkjQNO_5hy8
=&h=1401&w=825&sz=55&hl=da&start=9&um=1&tbnid=6hhrVI-ikm
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 6 af 24
Fase 1-2
Her finder isætningen af armen sted, og der påbegyndes en s-bevægelse, som gør at der er flere muskler
der kommer til at arbejde. Der er bevægelse i skulderleddet (Articulatio humeri), som er i slutningen af
en medial rotation, der gør, at armen kommer så langt frem som muligt, samtidig med at det også er
lettere at føre den fremad. A. humeri er et kugleled, hvor overarmsknoglen (humerus) danner
ledhovedet og skulderbladet (scapula) danner ledskålen
5
. I bevægelsen med a. humeri bevæges den
forreste del af deltamusklen (m. deltoideus), som arbejder koncentrisk, når armen føres fremad, mens at
den bagerste del af m. deltoideus, som er en antagonist, der
arbejder excentrisk, således at armen bliver sat i og ikke bare
falder i vandet. M. deltoideus udspringer fra scapula hvor den
fæstner sig på kanten rundt over selve leddet. Senerne samler
sig til en stor sene inden den hæfter midt på overarmsknoglen.
For at a. humeri kan bevæges skal man have fat på
rotatormanchetten
6
, der består af fire muskler, som udspringer fra scapula, hvor de går rundt om caput
humeri og fæstner på tuberculummasivet, deres opgave er altså at holde ledhovedet fast i ledskålen. De
fire muskler, som er 1) den øvre skulderbladsmuskel (m. supraspinatus), der arbejder excentrisk og laver
en abduktion af armen, som er med til at strække armen op ad, altså frem ad i svømmeretningen, 2) og
3) m. infraspinatus og m. teres minor, der begge arbejder koncentrisk i en lateral rotation af humerus i
bevægelsen og 4) m. subscapularis arbejder excentrisk som antagonist i bevægelsen. Den tohovedet
armstrækker (m. biceps brachii) arbejder koncentrisk og er med til at starte bukket af armen, hvor den
laver en fleksion af albueleddet (a. cubiti) og her fungerer den trehovedede armstrækker (m. triceps
brachii) som antagonisten. Derudover hjælper den dybe armbøjer (m. brachialis), som udspringer på
nederste del af humerus og som fæstner på albuebenet (Ulna), med i fleksionen af a. cubiti. I denne
bevægelse fremkommer det, der kaldes for et down-sweep, hvor hånden søger ned mod bunden
7
.
Fase 2-3
Denne fase beskriver trækfasen, altså midten af s-
armtaget. Det er i denne fase, hvor der kommer fremdrift.
Hovedaktøren er den brede rygmuskel (m. latissimus
dorsi), som udspringer fra de brede sener langs rygsøjlen
og hæfter med en snoet sene på bagsiden af
overarmsknoglen. Denne muskel arbejder dynamisk
5
Andreasen, Erik: ”Bevægeapparatet” side 156
6
Andreasen, Erik: ”Bevægeapparatet” side178
7
Dansk svømmeunion ”Moderne svømning” side 241 (tabel)
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 7 af 24
excentrisk. Det er bevægelse af a. humeri, som starter på en medial rotation, altså den er med til at
frigøre den modsatte skulder fra vandet. I denne bevægelse med a. humeri bevæges den bagerste del af
m. deltoideus, som arbejder koncentrisk, hvor den fører armen bagud. Dette gør den ved hjælp af
rhombemusklen (m. rhomboideus), som arbejder excentrisk og laver en adduktion af scapula. Yderligere
laver den forreste del af m. deltoideus adduktion og medial rotation af humerus. Den midterste del af m.
deltoideus er også med til at lave en medial rotation af humerus. Derudover bøjes armen yderligere, som
sker ved hjælp af m. biceps brachii, der stadig arbejder koncentrisk, og hvor den også laver en fleksion af
a. cubiti, mens m. triceps brachii arbejder excentrisk som antagonist. Dette gør den ved hjælp af m.
brachialis, der arbejder koncentrisk og også laver en fleksion af a. cubiti. Når armen bliver ført ind under
kroppen i midten af s-bevægelsen, gøres det af indadføreren (m. coracobrachialis), som hæfter sig på
midten af humerus, der som sagt adducerer humeri. M. subscapularis og m. teres major arbejder
koncentrisk og laver en medial rotation af humerus. Antagonisterne i denne bevægelse er m. teres minor
og m. infraspinatus, der arbejder excentrisk. Det er i denne fase der fremkommer det, som man kalder
in-sweep, hvor hånden søger ind under kroppen
8
.
Fase 3-4
Tredje fase er der, hvor kraften til en vending til en vejrtrækning skal komme. Her er hovedaktøren den
midterste del af m. deltoideus, der arbejder excentrisk og som abducerer humerus på vej op til
vandoverfladen. Yderligere arbejder den bagerste del af m. deltoideus, hvor den laver en ekstension og
lateral rotation af humerus. Denne lateralrotation finder også sted i m. infraspinatus og m. teres minor.
M. supraspinatus abducerer armen. Nu laves der så ekstension af cubiti, hvor m. triceps brachii arbejder
koncentrisk med sin antagonist m. biceps brachii, der
arbejder excentrisk. M. teres major hjælper også til for
at extendere humerus. Ligeledes er m. rhomboideus
minor med til at adducere scapulas ledskål, så den
drejer nedad. M. latissimus dorsi arbejder stadig
dynamisk koncentrisk. Det er i denne fase, der
forekommer det, som kaldes for up-sweep
9
.
I denne bevægelse indgår vejrtrækningen, der vil foregå til venstre side, ved en lateral rotation af
hovedet. Denne rotation laves af halsskråmusklen (m. sternocleidomastoideus). Når hovedet drejes til
venstre, er det den højre m. sternocleidomastoideus, der arbejder koncentrisk og hvor antagonisten er
den venstre m. sternocleidomastoideus, der laver en excentrisk bevægelse.
8
Dansk svømmeunion ”Moderne svømning” side 241 (tabel)
9
Dansk svømmeunion ”Moderne svømning” side 241 (tabel)
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 8 af 24
Fase 4-5
Denne fase foregår i løftet over vandet. Her flyttes armen frem til næste tag. I denne bevægelse sker der
en fleksion af a. cubiti, som laves af m. biceps brachii, der arbejder koncentrisk. Sammen med m. biceps
brachii laver m. brachialis også en fleksion af a. cubiti ved at arbejde koncentrisk. Derudover er den
midterste og bagerste m. deltoideus med til at abducere humerus og den bagerste medial roterer
yderligere humerus. Til at hjælpe m. deltoideus er
rotatormanchetten, hvor tre af musklerne hjælper til,
nemlig m. supraspinatus, der abducerer humerus, og m.
infraspinatus og m. teres minor, der begge laver en
lateral rotation af humerus. I fremføringen af armen er
aktøren m. pectoralis major, der dækker den øverste del
af brystkassen, og som arbejder koncentrisk og medial
roterer humerus.
Fase 5-1
I den sidste fase føres armen frem til udgangspunktet isætningen. Dette gøres ved, at der laves en
medial rotation af a. humeri, som hjælper armen med at komme fremad igennem luften. Yderligere
medvirker den savtakkede muskel (m. pectoralis minor), der trækker scapula fremad, ved at kontrahere.
I bevægelsen med a. humeri bevæges den forreste del af m. deltoideus, som arbejder koncentrisk, mens
at den bagerste del af m. deltoideus, som er en antagonist og arbejder excentrisk, således at armen
bliver ført fremad og ikke bare falder i vandet. Når a. humeri bevæges skal man igen have fat i
rotatormanchetten, hvor det er m. supraspinatus, der
arbejder excentrisk og laver en abduktion af humerus i
fremføringen. M. subscapularis arbejder koncentrisk og
laver en medial rotation af humerus. Ved strækket af
armen arbejder m. triceps brachii koncentrisk og laver en
ekstension af cubiti.
De primære led der bevæges er således skulderleddet (a. scapula) og albueleddet (a. humeri). Her er
det, at kræfterne fra skulderleddet og albueleddet overføres til hånden, som laver den egentlige
fremdrift i armbevægelsen.
De ovenfornævnte faser omhandler kun overkroppen, hvilket også er den primære drivkraft. benene
arbejder dog også, hvor der er en opfase og en nedfase. I opfasen er det primært m. glutæus maximus,
der arbejder koncentrisk. I nedfasen er det primært lænde- hoftebensmusklen (m. iliopsoas), der
arbejder koncentrisk.
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 9 af 24
Redegørelse for de kræfter, som en svømmer påvirkes af
Der er fire væsentlige fysiske kræfter indenfor svømningens verden, der påvirker en svømmer. Nemlig
opdrift og tyngdekraft, der virker parvis modsatrettede på hinanden og så er der modstand og fremdrift,
som også virker modsatrettede på hinanden.
Opdriften
I forbindelse med opdriften er det tale om to begreber:
1. Statisk opdrift
2. Dynamisk opdrift
Den statiske opdrift er den kraft, der gør det muligt at flyde i vand. Den beskriver, om kroppen vil flyde
eller synke i vandet afhængigt af om vægten af den fortrængte vandmængde er større eller mindre end
vægten af kroppen. Dette kan bestemmes ved Archimedes lov, som siger, at opdriftens størrelse er lig
med massen af den fortrængte vandmængde
10
, dvs. hvis kroppens vægt er mindre end vægten af den
fortrængte vandmængde kan den flyde, og er kroppens vægt større end vægten af den fortrængte
vandmængde, så synker kroppen. Yderligere er lungernes kapacitet også med til at skabe statisk opdrift,
idet når lungerne fyldes med luft og brystkassens volumen forøges, så har kroppen nemmere ved at
flyde og det giver så den statiske opdrift. Dette ses ud fra at kroppen har en densitet, der er på omkring
1, hvilket vil sige at 1 kg kropsmasse svarer til 1 liter. Når så lungerne er tomme er densiteten lidt over 1
og kroppen vil synke. Størrelsen af vægten i vand er mellem 1 og 5 kg med lufttomme lunger, som
betyder, at der ikke skal ret meget til for at flyde.
Den dynamiske opdrift er, hvor kroppen bliver løftet op og får ryggen til at ligge lige over
vandoverfladen, hvor den ligger centreret ved brystkassen. Medvirkende til at kroppen bliver løftet op
er bevægelsen fremad i vandet, hvor hævningen af kroppen skyldes forskellen af trykket mellem
kroppens overside og underside, hvor et større tryk på undersiden og et mindre tryk på oversiden giver
hævningen af kroppen, dog afhængigt af i hvor høj grad kroppen får vandet til at skifte retning og bøje
væk fra kroppen. Et godt eksempel på dette er en vandskiløber, som starter nede i vandet og når
hastigheden så forøges kommer han næsten til at ”flyve” på vandet.
10
Dansk svømmeunion: ”Moderne svømning” side 235
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 10 af 24
Tyngdekraften
Det er den kraft, der altid er til stede, og som holder os på jorden. I vand påvirkes vores krop dog
modsatrettet af tyngdekraften, som ellers normalt ville sænke kroppen mod bunden, men i stedet bliver
løftet til vandoverfladen, hjulpet af fremdriften. Der er forskellige faktorer, der spiller ind i forhold til
tyngdepunktet på kroppen. Det er bl.a. køn og alder. Kroppen er et homogent legeme, som er
sammensat af en række forskellige stoffer, hver med en specifik vægtfylde, der er med til at gøre, at
tyngdepunktet ligger forskelligt på kroppen fra person til person.
En mand har større overkrop og
tungere ben, og derfor ligger deres tyngdepunkt lidt højere placeret i forhold til hoften. De har derfor
sværere ved at flyde uden brug af hjælp fra bevægelser fra enten ben eller arme
11
. Derimod har kvinder
nemt ved at flyde, da de har større hofte, smallere skuldre og lettere ben, hvilket medfører, at deres
tyngdepunkt ligger lidt længere bagud i forhold til hoften.
Tyngdepunktet og opdriftspunktet
I luften virker tyngdepunktet som et rotationspunkt. Det samme siges, om opdriftspunktet i vand. I vand
ligger de to punkter forskelligt fra hinanden, hvor tyngdepunktet ligger omkring hoften og
opdriftspunktet ligger omkring brystkassen. Det er afstanden mellem disse to punkter, der bestemmer
kroppens stilling i vandet. Dvs. når der er en forskydning i disse punkter, medfører det en rotation, hvor
alt omkring denne rotation fortsætter, indtil tyngdepunktet befinder sig lodret under opdriftspunktet
Når det dette sker får det konsekvenser for flydestillingen og udgangsstillingen
12
.
Dette ses, når en svømmer ligger i flydestilling på ryggen, så vil det skabe et drejningsmoment, der gør,
at kroppen laver en vertikal rotation, altså en rotation, der foregår mod toppen af hovedet. Denne
bevægelse stopper først, når kroppen flyder i en lodret stilling med benene ned mod bunden af
bassinet. Dvs. at mange af de kræfter, en svømmer bruger, er på at opretholde den vandrette stilling.
Når svømmeren så laver en forskydning af kroppens stilling, ændres stabiliteten af flydestillingen. Dette
kan ses, når en svømmer f.eks. løfter en arm op mod luften, hvor massefylden øges og opdriftscenteret
forskydes opad, så der sker et drejningsmoment af kroppen, så kroppen drejes mod den løftede arm.
Modstand
Set i en stor helhed så er modstanden en samlet funktion af svømmerens og vandets fysiske egenskaber.
Modstand skyldes primært den mængde vand en svømmer må skubbe væk for at komme frem, og da
der hele tiden er den mængde vand at arbejde med, så er der også en konstant modstand i bevægelsen
frem gennem vandet. Modstanden kan deles op i flere faktorer:
11
Lüders, Kurt: :”Mekaniske principper” side 1
12
Lüders, Kurt: :”Mekaniske principper” side 2
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 11 af 24
1. Bølgemodstand
2. Friktion
3. Formmodstand
I crawl opstår der bølger, når armen sættes i vandet. Disse bølger skulle man umiddelbart ikke tro var
særligt store, hvor bølgemodstanden afhænger af hastigheden i anden potens. Dvs. modstanden skifter
på den måde, at vandmodstanden er proportionel med kvadratet på en givende hastighed.
13
Hvor A er en konstant, der er specificeret for hver enkelt person. For en kvindelig elitesvømmer er A=24
og for en mandlig elitesvømmer er A=30,5. Ved konkurrencer har bølgemodstanden omkring hånden
stor betydning, men ved almindelig svømning er der ikke fokus på dette.
Ved at lave en overslagsberegning af modstanden kan se man hvor meget kræfterne spiller ind.
Eks. en svømmer, svømmer 1000m på 20 min, men vil gerne svømme på 15 min. Det svarer til en
hastighedsstigning på 33 %, hvilket vil medføre, at modstanden stiger med 33 % i anden potens= 78 %.
Friktion er det, der sker omkring kroppen, altså på svømmerens hud. Dette skyldes, at der er et
molekylevedhæng mellem kroppen og vandet. Friktionen er lineær i forhold til hastigheden, og
friktionen stiger derfor med hastigheden, så jo højere hastighed desto større friktion.
I dag er der mange elitesvømmere, der svømmer i heldragter, da det er med til at lukke af for huden, så
vandet ikke kommer i kontakt med denne og derfor skaber mindre modstand end ved en almindelig
badedragt eller badebukser. Materialet, som de nye heldragter er lavet af, er så meget bedre end
tidligere materialer, og det har resulteret i store forbedringer af svømmernes tider. Der er derfor
besluttet at forbyde brug af disse dragter fra og med 2010.
Den sidste faktor, der spiller ind, er formmodstanden, hvor det er kroppens størrelse og form, som har
betydning for modstanden. Det er her, at størrelsen af den overflade, der bevæger sig mod
svømmeretningen, er med til at påvirke modstanden, samt den form, som kroppen har. Modstanden
mindskes ved at være så strømlinet som muligt, da vandet på den måde har lettere ved at passere
svømmeren, uden at det skal til at skifte for hurtigt retning og en for stor vinkel. Det strømlinede gør, at
der ikke opstår turbulent strømning, hvorved modstanden øges markant, ved at vandet bryder sin
bevægelsesretning, og at der skabes et undertryk bag svømmeren, som trækker svømmeren tilbage i
vandet.
13
Bilag 4: http://www2.fhs.usyd.edu.au/ess/sinclair/AB/2004abLC13web.pdf, side 2
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 12 af 24
Fremdrift
Fremdriften er den kraft, der får en svømmer frem i vandet. Den skabes i armtaget og bentaget, hvor
det er armtaget, der giver den største fremdrift. For at komme frem til, hvilke kræfter der er tale om, ses
på de biomekaniske bevægelser i kombination med de hydromekaniske krav. Fremdriften forekommer
af modstanden og to tværkræfter: lift and drag, som skabes ved hjælp af arme og ben.
Drag
Er den måde, hvorpå det er lettest at opnå fremdrift. Det foregår i bevægelserne med armen og især
hånden, som foregår i retningerne forfra og bagud. I crawl ses drag-kraften i det, som der kaldes Down-
sweep. Disse bevægelser giver modstand imod hånden og armen, som skubber kroppen fremad, men
de er dog ikke optimale, da armen vil sætte vandet i bevægelse bagud, som gør at grebet svækkes. Drag-
kraften giver derfor kun en lille fremdrift.
Lift
Det er denne kraft, der arbejder tredimensionelt, dvs. at den arbejder op, ned og på tværs. Det ses i in-
sweep og up-sweep. Den tredimensionelle bevægelse, bliver beskrevet i de metoder, som viser den lift-
kraft der bliver brugt i vand. Der er to metoder nemlig Bernoullis princip og Newtons tredje lov.
Sammenligning af de fysiske krav for henholdsvis sprint (50m) og
langdistance (1500m)
I svømning er der stor forskel på at svømme sprint og langdistance. Dette er et spørgsmål om at træne
aerobt eller anaerobt i forhold til sprint og langdistance.
Når man træner, går størstedelen af kroppens energiforbrug til vedligeholdelse og genopbygning af
kroppens celler. Ved at måle iltoptagelsen, kan man få et udtryk for kroppens energiforbrug, idet vi
omsætter al vores energi aerobt. Under langt arbejde vil kroppens energibehov primært blive dækket
ved en aerob proces, hvorimod kortvarigt og hårdt arbejde vil blive udført ved hjælp af en anaerob
proces, idet kroppens energibehov ikke kan nå at blive dækket af energiomsætningen.
Vi er altså i stand til at arbejde både aerobt og anaerobt.
I vores celler sker der hele tiden spaltninger af ATP, som giver en energifrigørelse. I vores muskler bruges
denne spaltning til at rotere myosinhoveder, således at muskelfiberne kan trække sig sammen. Desuden
spaltes ATP i forbindelse med transport af calcium, natrium og kalium (Ca
2
+
og Na
+
/K
+
pumper).
Da vores ATP-lagre er meget små i forhold til forbruget, så må de hele tiden genopbygges.
Genopbygningen af ATP-lagrene kan ske aerobt og anaerobt. Den anaerobe genopbygning sker ved
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 13 af 24
hjælp af to processer: gennem spaltning af creatinphosphat (CP), eller gennem anaerob glykolyse med
dannelse af mælkesyre som slutprodukt. Aerob genopbygning af ATP sker gennem næringsstofferne
fedt og kulhydrat.
Fysiske krav for sprint (50m)
En 50m sprint i crawl kan af en elitesvømmer svømmes på under de 30 sek. Det ligger inde for de 2 min.,
hvor anaerob træning hører under, altså træning uden ilt. Her er det ikke vigtigt at have en stor
udholdenhed, men derimod at have en høj energiomsætning på kort tid.
Anaerob energiomsætning
Processer
Energien til kortvarigt arbejde med maksimal intensitet leveres ved anaerobe processer. Iltbehovet
bliver ikke helt dækket fra star, så man opbygger altså en energigæld, som først bliver ”betalt” tilbage
efterfølgende. Derfor vil man også opleve, at man først bliver forpustet efter at have afsluttet den korte
distance.
Det er spaltningen af CP (creatinphosphat) til C (creatin), der giver energi. Når bindingen brydes, og CP
spaltes til C og P, udnyttes energien til gendannelse af ATP. CP virker altså som et slags lager for ATP-
gendannelse:
14
Når så musklerne stopper med at arbejde, bliver C genopbygget ved, at processen forløber i den
modsatte retning. Energien til denne genopbygning kommer fra spaltningen ATP:
15
Glykolysen, som tidligere beskrevet, foregår desuden udenfor mitokondrierne i muskelfibrenes
cytoplasma i cellen og kræver ikke ilt. Så ved arbejde i mere end få sekunders arbejde sker den anaerobe
energifrigørelse hovedsageligt ved spaltning af det oplagrede muskelsukker glykogen. Processen ser
således ud:
16
Den biokemiske proces, der forløber under kort intensivt arbejde, er glykolysen. Glykolyse er en
gæringsproces, hvor glukose nedbrydes uden brug af ilt til pyrodruesukker. Glykolyse finder sted hos alle
14
Nilsen, Lars H et al. :”Idræt teori og træning” side 39
15
Michaelsik, Lars et al. :”aerob og anaerob træning” side 78
16
Nilsen, Lars H et al. :”Idræt teori og træning” side 39
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 14 af 24
levende organismer. Enten som eneste energigivende proces, hvorved pyrodruesukker omdannes til
slutprodukt, eller som indledende proces til respirationen, hvor slutprodukterne er kuldioxid og vand.
Ved glykolysen forbruges der meget glykogen i forhold til den mængde energi, der dannes. Ved
nedbrydningen af 1 mol glykogen til mælkesyre dannes energi nok til at gendanne 3 mol ATP, hvorimod
den aerobe udnyttelse gendanner omkring 39 mol ATP. Det vil sige, at den aerobe proces udnytter
glykogenen omkring 13 gange bedre.
En anden faktor der spiller en rolle ved sprint er, muskelfibrenes sammensætning. Man taler om de røde
langsomme fibre (type I), som skaffer energi ved respiration (aerob proces), og hvide hurtige fibre (type
II), hvor de hurtigste fibre kan deles op i to typer (type IIa og type IIx), som skaffer energi ved
mælkesyregæring (anaerob proces). Det er type I og type IIx fibrene der adskiller sig mest for hinanden,
hvor type IIa er en mellemting. Type IIx kan kontrahere ca. 10 gange så hurtigt, som Type I fibrene, dette
er fordi type IIx fibrene er meget hurtigere til at udvikle kraft, men har en ringe udholdenhed
17
.
Nedenfor er der et skema, som sammenligner fibrenes egenskaber og hvilken betydning det har for
vores præstationsevne:
Tabel 1:Sammenligning af de 3 muskelfibre
Røde kontra hvide tværstribede muskelfibre
Egenskaber
Røde fibre (Type I)
Hvide fibre (Type IIa)
Hvide fibre (Type
IIx)
Mitochondrietæthed
Høj
Middel
Lavt
Tæthed af kapillærer omkring
fiberen
Høj
Middel
Lavt
Koncentration af myoglobin
Høj
Middel
Lavt
Koncentration af glykolytiske
enzymer
Lav
Middel
Høj
Koncentration af myosin- ATPase
Lav
Højt
Højest
Indhold af glykogen
Middel
Højt i begge
Indhold af fedt
Højt
Middel
Lavt
Kontraktionshastighed
Lille
Højt
Højest
Energiomsætning/tid
Lav
Højt
Højest
Udholdenhed
Stor
Rimelig stor
Lille
18
Ud fra tabellen kan det altså konkluderes, at dem der vil få de hurtigste tider i sprint tilnærmelsesvis er
dem med det største antal hvide muskelfibre, altså type II muskelfibre. Hvis der skelnes mellem type II a
og type II x, vil det være type II x, der vil give den allerbedste effekt hos en sprinter, da type II x er de
hurtigste og mest eksplosive.
17
Michaelsik, Lars et al. :”aerob og anaerob træning” side 41
18
Nilsen, Lars H et al. : ”Idræt teori og træning” side 56
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 15 af 24
Anaerob effekt eller anaerob kapacitet
Ved træning kan enten den anaerobe effekt eller anaerobe kapacitet forbedres. Den anaerobe kapacitet
er væsentlig, hvis man skal arbejde i 2-3min, og den fastlægger, hvor meget energi man kan lave totalt,
og er derfor ikke relevant for en 50m. Skal der arbejdes hurtigt, eksplosivt og kraftfuldt over kort tid, så
er der tale om at have en stor anaerob effekt. Den fastlægger nemlig, hvor meget energi der maksimalt
kan lave pr. tidsenhed, og den er væsentlig i op til 30-40sek.
Definitionen på den anaerobe effekt er musklernes evne til at spalte ATP hurtigst muligt. Der er altså
tale om en hastighed – den maksimale hastighed af energiomsætningen. Ved træning kan man øge
koncentrationen af enzymer, som styrer spaltningen af ATP og CP, samt spaltningen af glykogen ved
glykolyse. Har man flere enzymer til at gøre arbejdet, så vil det naturligvis sætte hastigheden op på
energiomsætningen, og det vil give en større anaerob effekt.
Træningsmetoder
Det overordnede mål med anaerob træning er forbedring og vedligeholdelse af kroppens evne til at
reagere hurtigt og til hurtigt at producere kraft ved maksimalt arbejde, forbedring af musklernes evne til
hurtigt og vedvarende at skaffe sig energi ved hårdt arbejde og forbedring af kroppens evne til at
restituere sig efter hårdt arbejde.
Træningsprincipperne ved anaerob træning er høj intensitet, og træningen udføres efter
intervalprincippet, hvor der svømmes korte distancer med mange gentagelser og korte pauser for at
beholde den høje intensitet. Dertil skal der i grundtræningen også indgå aerobe træning, der er med til
at give em lille udholdenhed og da det er vigtigt også at udnytte de aerobe processer og ikke kun
anaerobe.
Effekten af anaerob træning er specifik - tilpasningerne forekommer præcis i de muskelfibre, der
benyttes under træningen. Derfor bør træningen ligne konkurrencesituationen så meget som muligt.
Det er vigtigt at ligge denne træningsmetode op til de begivenheder, hvor der skal præsteres i den
pågældende distance.
Der er endnu ikke fundet en metode til præcist at beregne den bestemte størrelse af det anaerobe
stofskifte ved helkropsarbejde.
Fysiske krav for langdistance (1500m)
En 1500m distance i crawl kan af en elitesvømmer gennemføres på 14-19 min. Det ligger ud over de 2
min., og der er derfor ikke brug for anaerob træning, men for aerob træning. Det er her vigtigt at have
stor udholdenhed og mindre vigtigt med at kunne yde en maksimal energiomsætning på kort tid.
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 16 af 24
Aerob energiomsætning
Processor
Når der trænes med ilt udvindes energien primært fra glukose og fedt. Dette sker dog også i mindre grad
fra protein. Ved disse forbrændingsprocesser dannes nedbrydningsprodukterne CO
2
og H
2
O, som fjernes
fra kroppen ved udånding, hvor bruttoreaktionen af respirationen af glukose og fedt (palmitinsyre) ser
således ud:
Glukose:
19
Fedt
20
Nedbrydningen af glukose og fedt foregår i cellevæksten, cytoplasmaet. Den videre omsætning foregår
så i mitokondrierne, som findes i muskelcellerne og betragtes for at være cellernes energicenter. Disse
nedbrydningsprocesser i mitokondrierne er ens for både glukose og fedt stofferne, hvor der dannes CO
2
,
og via endnu et system, elektrotransportkæden, dannes der H
2
O og samtidig med det frigives der energi
til genopbygningen af ATP.
I den aerobe proces tilføres ilt til cellerne ved hjælp af respiration og kredsløbet. I musklerne findes der
også et proteindepot, hvor proteinet myoglobin, der binder O
2,
afgiver det igen, når det kræves. Dvs. at
det bundne ilt kan omsættes i en aerob proces, og ved tilførsel af nyt ilt vil ilten igen binde sig til
myoglobinet.
I den aerobe proces kan man også kigge på sammensætningen af muskelfibre. Af tabel 1 over de tre
typer muskelfibre kan det ses, at den aerobe træning tilhører type I fibrene. Når der skal svømmes
langdistance, er det udholdenheden, som er vigtig og er med til at gøre at der kan arbejdes i længere tid.
Dette er blandt andet, fordi kapillærtætheden omkring fibrene er så stor, og antallet af mitokondrier er
højt, i det det er i mitokondrierne, at den aerobe energiomsætning foregår.
Anaerob effekt eller anaerob kapacitet
Ved arbejde med konstant og vedvarende hastighed og udholdenhed over længere tid tales om at have
en stor aerob kapacitet og aerob effekt.
Den aerobe effekt udtrykker kroppens evne til at danne energi under forbrug af ilt. Den maksimale
aerobe effekt er derfor den højeste iltoptagelse i forhold til tid. Denne kaldes også for den maksimale
19
Nilsen, Lars H et al. ”Idræt teori og træning” side 39
20
Nilsen, Lars H et al. ”Idræt teori og træning” side 39
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 17 af 24
iltoptagelse. Den maximale iltoptagelse er individuel og afhænger blandt andet af køn, alder og
træningstilstand. Den varierer for personer mellem 2L og 6L O2/min, men der er målt betydeligt højere
iltoptagelser hos elitesportsudøvere. Det er endvidere i denne sammenhæng, at der tales om
konditallet, som afhænger af ens vægt. Da man i svømning bevæger sig i vand og ikke bærer sin egen
vægt, kan konditallet ikke måles, da man ikke er afhængigt af at flytte sin egen vægt i vand. Det er
derfor mere oplagt at måle den maksimale iltoptagelse, der fortæller om den mængde ilt, der maksimalt
kan tilføres cellerne pr. min., som er en helkropsaktivitet.
Den aerobe kapacitet er et udtryk for udholdenhed, hvilket vil sige, at den fortæller noget om evnen til
at arbejde i længere tid. Det er evnen til at udvikle energi ved aerobe processer, der er bestemmende.
Her spiller de lokale forhold i muskulaturen en afgørende rolle. Eksempelvis er antallet af kapillærer, de
mitokondrier en vigtig faktor.
Træningsmetoder
Når man kigger på det overordnede mål med aerob træning, er det forbedring og udholdenhed af
kroppens evne til at præstere et arbejde over længere tid der er vigtig at arbejde med.
Hvis man skal lave forbedringer ved aerob træning skal man arbejde med lav-intensitetstræning,
moderat-intensitetstræning og høj-intensitetstræning. Der arbejdes med forskellige pulsfrekvenser, som
varierer fra omkring 65 %, 80 % og 90 % af den maksimale pulsfrekvens, hvilket svarer til omkring 130-
180 pulsslag i minuttet. Lav-intensitetstræning er den træning, der helt grundlæggende ligger efter en
konkurrence og efter høj-intensitetstræning. Ved høj-intensitetstræning arbejdes til næsten udmattelse.
Den moderate-intensitetstræning er den, der bliver trænet igennem hele træningsforløb. Ved aerob
træning er det herudover muligt at arbejde med teknikken, hvilket bl.a. kan øge længde af armtaget og
dermed nedsætte armfrekvensen og energiforbruget.
Delkonklusion omkring træningsmetoder
I grundtræningsperioden skal der primært trænes aerobt uafhængigt af, om man er sprinter eller
langdistancesvømmer, men træningen suppleres specielt for sprintere af anaerob træning. For at opnå
de bedste tider i svømning skal træningsprogrammet i ugerne op til konkurrence tilpasses til den enkelte
svømmers konkurrencedistance.
For en elitesvømmer kræves det, at der er en stor træningsmængde. Det vil på en almindelig uge være
en træningsmængde på omkring 60-80 km, fordelt over morgen og aften træning, hvor alle
svømmearter trænes, dvs. medley. I ugerne op til konkurrencen sættes træningsmængden ned til 40-
60km fordelt over morgen og aften, hvor der bliver fokuseret på den disciplin, der skal svømmes til
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 18 af 24
konkurrencen, samt at der bliver mere anaerobe træning og hurtighedstræningen kommer ind i
programmet for dem, der skal træne op til discipliner som 50 og 100m.
I svømning deles tempoet op i forskellige kategorier
21
:
A1: Aerob træning 1, hvor pulsen ligger 80-60 pulsslag fra max pulsen. Dvs. Aerob lav-intensitet
A2: Aerob træning 2, hvor pulsen ligger 60-40 pulsslag fra max pulsen. Dvs. Aerobe moderat-intensitet
A3: Aerob træning 3, hvor pulsen ligger 40-20 pulsslag fra max pulsen. Dvs. Aerob høj-intensitet (lav)
A4: Aerob træning 4, hvor pulsen ligger 20-10 pulsslag fra max pulsen. Dvs. Aerob høj-intensitet (høj)
MAX: hvor pulsen ligger 10-00 pulsslag fra max pulsen. Dvs. laktat tolerance, tolerancetræning
LP: Laktat produktion, hvor pulsen ligger 30-20 pulsslag fra max pulsen. Dvs. produktionstræning
H: hurtighedstræning, hvor pulsen ligger 40-30 pulsslag fra max. Her skal det gå hurtigt uden at det er
max
Jeg vil her give et eksempel på hvordan man kan træne disse områder:
22
Træning
Serie eksempel (meter)
længde
A1
Udsvømning/ restitution
Let svømning 200-1000
200-2000
A2
Opvarmning/ teknik/ hovedserie
12∙200 pause 10-20 sek.
400-5000
A3
Hovedserie
Intervaltræning pauser 10-20 sek.
800-4000
A4
Hovedserie/ pacearbejde
23
4∙100 pause 20 + 200 løs
400 -2000
MAX
Syreserie
3(3∙100 st. 3.00 min. + 200 løs)
500-1500
LP
Hovedserie
6∙75 st. 5.00 min
10∙50 st. 2.30 min
200 -500
H
Tempo
1-8∙25 max
25-200
Ud fra dette kan jeg konkludere, at det er vigtigt at få trænet forskellige typer distancer, men det er
vigtigst at træne aerobt, selvom man er sprinter, da det er med til at give en helhed i træningen, og at
der skal være variation i tempoet.
21
Kommer fra mine gamle træningsprogram, ved træner Nanna Grønbæk
22
Team danmark, ”Aldersrelateret træning i svømning”, side 15 og fra mine gamle træningsprogram, ved træner
Nanna Grønbæk
23
Det er hvor man splitter en konkurrence disciplin op og svømmer tæt på , hvor man med pauser og få en ide om
hvordan man ville kunne svømme den i konkurrencen.
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 19 af 24
Metodikken ved en svømmers fremdrift i vand
For at komme frem i vandet skal der to kræfter til, fremdrivningskraften og modstandskraften. Disse to
kræfter, drag-kraftens og lift-kraftens retning afhænger af håndens bevægelsesretning. De to kræfter
går ind og virker modsatrettet på hinanden, hvor lift-kraften, der altid er vinkelret på drag-kraften, er
positiv og drag-kraften er negativ på fremdriften, da den er rettet direkte modsat på
bevægelsesretningen. De to kræfter er både, hastighed og bevægelsesretning, hvilket vil sige at de er
vektorer, hvor summen af vektorerne giver den resulterende kraft:
24
Newtons anden lov siger således, at kraften er proportionel med accelerationen, og at kraftens retning
er lig med accelerationen retning. Dvs. denne lov påpeger, at hastigheden vil blive større, når
svømmeren svømmer med hurtigere armtag og at den største kraft opnås, når accelerationen rettes
direkte mod svømmeretningen. Dette passer ikke helt, da der er grænser for, hvor hurtigt man bør
bevæge arme og ben, og de i praksis kan føres så hurtigt, at de slet ikke får fat i vandet, og på den måde
overvinder vandets træghed.
For så at få den ønskede fremdrift vil F
prop
> F
drag
, resultere i at hastigheden stiger, så jo større lift-kraften
er i forhold til drag-kraften, jo større bliver hastigheden.
Da det er hånden, der yder den største fremdrift, kan man kigge på Bernoullis princip, som siger, at
produktet af tryk og hastighed er konstant i vand
Dette kan ses, når hånden føres tværs gennem vandet med tommelsiden først, hvor at hånden tvinger
vandet, som passerer håndryggen, til at bevæge sig længere end det modsvarende vand på undersiden
af hånden, hvilket resulterer i et formindsket tryk ifølge Bernoullis princip. Det vil i praksis sige, at der
kommer et undertryk over håndryggen, der vil trække hånden op og et tilsvarende overtryk i
håndfladen, som også vil skubbe hånden op.
Når hånden så bevæges sidelæns igennem vandet med en bestemt angrebsvinkel, vil den tvinge vandet
til at ændre den relative retning imod hånden
25
. Dette vil ifølge Newton være, fordi der opstår en kraft,
som er lige så stor, som den kraft der ændrer retningen på vandet. Newtons tredje lov siger nemlig, at
enhver aktion har en lige så stor modsatrettet reaktion, dvs. når der skubbes bagud på vandet med
24
Bilag 1, Side 2: equations of motion for swimmer
25
Se bilag 7
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 20 af 24
hånden, laves der et tryk på vandet, som så reagerer med en modsatrettet kraft tilbage på hånden,
hvilket gør, at kroppen bevæger sig frem gennem vandet.
Newtons tredje lov virker også på bentaget, men ikke i lige så høj grad som på armtaget. Det skyldes, at
den bagudrettede kraft ikke finder sted i bentaget, men derimod findes den rettet skråt opad eller
nedad. Så derfor bliver den resulterende kraft meget lille i forhold til den kraft og energiforbruget
svømmeren bruger på bentaget.
Af de to billeder fremgår, at den største reaktionskraft fås, når den accelererende kraft rettes direkte
bagud.
En anden faktor, der spiller ind i forbindelse med håndens effekt på fremdriften, er angrebsvinklen, som
er med til at bestemme størrelsen af trykket, hvor hastigheden og med hvilken vinkel hånden bevæger
sig imod vandet. Hvis angrebsvinklen er lille, vil det resultere i en lille hastighedsforskel på vandet over
og under hånden, som vil give et lavt trykforskel. Den optimale angrebsvinkel er blevet sat til omkring 45
grader, for at opnå den største trykforskel.
26
Hvis man derimod har en angrebsvinkel på 90 grader vil
vandet bryde bevægelsesretningen, som så vil føre til en turbulent strømning, hvilket fører til et lavt tryk
i hånden.
27
Fremdrivningskraften på hånden kan beregnes ved, at man kende nogle forskellige faktorer, når man
snakker om lift-kraften og drag-kraften, disse kan ses ud fra følgende ligninger:
26
Dansk svømmeunion: ”Moderne svømning” side 238
27
Se bilag 6
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 21 af 24
Her er ρ en konstant for densiteten af vand, som har massefylden 1,00 kg/m
3
. v
h
er hastighed på
hånden, som er en variabel. Hastigheden kan man finde ved at kende frekvensen og armtagets længde
for et armtagscyklus.
S er det udvendige areal af hånden, der er en variabel, og C
l
og C
d
er koefficienterne på lift og drag, der
bestemmes ud fra angrebsvinklen og vinkelen på sweepet.
Ud fra følgende kan jeg konkludere at fremdriften skyldes flere faktorer i en kombination af Newtons
love og Bernoullis princip. Som følge Newtons lov vil der opstå en kraft, som er lige så stor, som den
kraft, der ændrer retningen på vandet. I praksis vil svømmeren opleve dette på samme måde som med
det tryk, der opstår ifølge Bernoullis princip.
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 22 af 24
Sammenfattende konklusion
For at få den bedste fremdrift i vand kræves det, at der er nogle kræfter til at hjælpe en og at man har
styr på teknikken. Kræfterne består dels af de muskler, som anvendes i crawl-bevægelserne, Dels de
fysiske kræfter, som svømmeren påvirkes af.
En svømmer er meget påvirket af fysiske kræfter. For at holde sig flydende i vand er det nødvendigt med
opdrift, der virker modsatrettet på tyngdekraften, og som medvirker til fremdrift. Bølgemodstanden er
en kraft, der begrænser svømmerens fremdrift, og som er afhængig af svømmerens hastighed. En
stigning i hastigheden vil forøge bølgemodstanden i anden potens. Friktion er en tredje kraft, som har
haft stor betydning i de senere år, idet udvikling af heldragter i nye materialer har minimeret friktionen
og medført forbedringer af resultater og rekorder. Formmodstanden er afhængig af teknikken – jo
bedre teknik des lavere modstand. Øvrige forhold omkring formmodstand er fysiologiske og svære at
ændre ved træning.
I bevægelsesanalyse fandt jeg frem til, at det primært er omkring skulderleddet og albueleddet, at der
arbejdes, og derfor også her, at der laves fremdrift i bevægelsen. Det er kraften fra skulderleddet og
albueleddet, der overføres til hånden, som så yder det største arbejde i armbevægelsen.
I min vurdering er jeg nået frem til, at i træningen af musklerne, er det relevant at skelne mellem aerobe
og anaerobe processer. Der er meget forskel på at træne op til en 1500m og en 50m og noget er
medfødt. Ved en 1500m skal der i træningen være fokus på de aerobe processer, hvor der skal trænes
udholdenhed og forbedring. De aerobe processer anvender primært muskelfibre af type I, hvor
svømmere med mange denne type fibre har en fordel på en 1500 m. Ved en 50m skal der være fokus på
de anaerobe processer, hvor der skal trænes vedligeholdelse af kroppens hurtighed og forbedring, der i
grundtræningsforløb suppleres med aerobe processer. I de anaerobe processer er det primært
muskelfibre af type Iix, som anvendes, hvorfor svømmere primært med denne type har en fordel på en
50 m.
I diskussionen er jeg nået frem til, at for at få en fremdrift skal hånden have den rigtige bevægelse i
vand, der bestemmes ud fra Newtons tredje lov og Bernoullis princip. Håndens bevægelse udnytter
drag-kraften og lift-kraften til at opnå størst mulig fremdrift. Ifølge Newtons tredje lov vil der opstå en
kraft, som er lige så stor, som den kraft, der ændrer retningen på vandet.
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 23 af 24
Litteraturliste
Bøger
Estrup, Claus et al.: Idræt C – teori i praksis. Systime 2009, 3.udgave.
Nielsen, Lars H.; Wolf, Troels: Idræt teori og træning. Systime2006, 3. udgave.
Dansk svømmeunion: Moderne svømning. Dansk svømmeunion 2001, 3. udgave.
Hinge, Michael; et al.: Aldersrelateret træning i svømning. Dansk svømmeunion og Team Danmark 2008
Claussen et al.: Spektrum – fysik 2. Gyldendal 2004
Andreasen, Erik: Bevægeapparatet. Gyldendal 1978, 6 udgave, 2. oplag
Michalsik, Lars et al.: aerobe og anaerobe træning. Danmarks idræts-forbund 2002, 1. udgave, 3. oplag
2006
Artikler
Lüders, Kurt: Svømning – mekaniske principper. Fokus idræt, januar 1982
Internetsider/Bilagsmateriale
http://books.google.com/books?id=fjkHCtzrG8UC&printsec=frontcover&dq=swimming+even+faster&hl
=da&source=gbs_similarbooks_s&cad=1#v=onepage&q=swimming%20even%20faster&f=false
Bilag 1: udskrevet den 18. december 2009
http://netfysioterapi.dk/undervisning/analyse.htm
Bilag 2: udskrevet den 18. december 2009
http://sportsci.org/news/biomech/skeptic.html
Bilag 3: udskrevet den 18. december 2009:
http://wings.avkids.com/Book/Sports/instructor/swimming-01.html
Bilag 4: udskrevet den 18. december 2009
http://www2.fhs.usyd.edu.au/ess/sinclair/AB/2004abLC13web.pdf
[navn fjernet] 3.Y December 2009
Side 24 af 24
Bilag 6:
Dansk svømmeunion: Moderne svømning. Dansk svømmeunion 2001, 3. udgave. Side 239
Bilag 7:
Dansk svømmeunion: Moderne svømning. Dansk svømmeunion 2001, 3. udgave. Side 238
Bilag 8: filmet tirsdag den 15. december 2009
Dvd med bevægelsesanalyse af en crawl cyklus.