พลังในขณะที่ว่ายน้ำ?


11

นี่คือตารางการกระจายของเวลาที่ผ่านไปสำหรับการว่ายน้ำขี่จักรยานและวิ่งขาของ Ironman Championship 2009 ใน Kona

Ironman Championship 2009, Kona

เห็นได้ชัดว่าในขณะที่ความสัมพันธ์นั้นไม่สมบูรณ์ แต่ก็ยังค่อนข้างแข็งแกร่ง (ว่ายน้ำจักรยาน) และ r (จักรยานวิ่ง) อยู่ที่ประมาณ. 75 ในขณะที่ r (ว่ายน้ำวิ่ง) ~ .5) ดังนั้นหากคุณ นักปั่นเร็วที่คุณมักจะเป็นนักวิ่งเร็วและนักว่ายน้ำเร็ว คนเร็วนั้นเร็วไม่แปลกใจ สิ่งที่กำหนดเวลาจักรยานส่วนใหญ่ในหลักสูตร Ironman Kona คือพลังในการลากอากาศพลศาสตร์ (เนื่องจากหลักสูตรค่อนข้างแบนและมักจะมีลมแรง) ในทางตรงกันข้ามสิ่งที่กำหนดเวลาทำงานส่วนใหญ่คือพลังน้ำหนัก คนธรรมดาสามัญคือพลัง: อำนาจขณะขี่จักรยานเกี่ยวข้องกับอำนาจขณะวิ่ง พลังในขณะที่ขี่จักรยานหรือวิ่งจะต้องเกี่ยวข้องกับพลังงานในขณะที่ว่ายน้ำ อย่างไรก็ตามนี่เป็นกลุ่มนักกีฬาที่ได้รับการคัดเลือก: ผู้ที่ผ่านเข้ารอบการแข่งขัน Ironman Championships และจบทั้งสามขาในหนึ่งวัน ฉันสนใจ "

เรามีเครื่องวัดกำลังจักรยานที่บอกกำลังขับขณะที่ขี่จักรยานและกฎง่ายๆที่บอกเราว่านักวิ่งที่พื้นราบนั้นมีค่าใช้จ่ายประมาณ 1 kcal / kg / km แม้ว่าจะมีการแปรผันของจำนวนเงินพอสมควรในการขับเคลื่อนเศรษฐกิจ แต่กฎข้อหลังที่รวมกับประสิทธิภาพขั้นต้นโดยประมาณที่. 239 สามารถทำให้เรามีกฎใหม่ของหัวแม่มือที่เกี่ยวข้องกับความเร็วในการใช้พลังงาน: ความเร็วในการวิ่งในหน่วยเมตร / วินาที ถึงวัตต์ / กิโลกรัม

คำถามของฉันคือ: มีกฎของหัวแม่มือเทียบเท่าที่จะให้อำนาจประมาณว่ายน้ำ? ฉันเข้าใจว่ามีห้องพักมากมายสำหรับการเปลี่ยนแปลงในเศรษฐกิจว่ายน้ำมากกว่าในการดำเนินเศรษฐกิจ - ฉันแค่มองหากฎง่ายๆ

Update: McArdle, Katch และ Katch (2005, "Essentials of สรีรวิทยาการออกกำลังกาย", 3 ed.) อ้างว่ามีการเปลี่ยนแปลงในการใช้พลังงานในกลุ่มนักว่ายน้ำอย่างยุติธรรมและขึ้นอยู่กับระดับทักษะเพศและประเภทของ โรคหลอดเลือดสมอง (breaststroke ต้องใช้พลังงานมากที่สุดในขณะที่การรวบรวมข้อมูลต้องการอย่างน้อย) พวกเขาอ้างว่าเรื่องเพศเพราะเพศหญิงมีแนวโน้มที่จะลอยตัวมากกว่าเพศชายและการกระจายมวลของพวกเขาแตกต่างกันดังนั้นพวกเขาจึงมักจะว่ายน้ำ "ประจบ" ในน้ำและมีลากอุทกพลศาสตร์น้อย ถึงแม้จะมีข้อแม้เหล่านี้พวกเขาอ้างว่า "มันต้องใช้พลังงานมากกว่าการว่ายน้ำถึงสี่เท่าในระยะทางที่เท่ากันในการวิ่งนักว่ายน้ำจะต้องใช้พลังงานจำนวนมากในการบำรุงรักษาทุ่นลอยน้ำและเอาชนะแรงลากต่างๆ

นอกจากนี้ Barbosa และคณะ (2549, "การประเมินค่าใช้จ่ายพลังงานในการแข่งขันว่ายน้ำสโตรก", Intl J Sports Med 27: 894-899) แสดงการถดถอยสองแบบที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วในการว่ายน้ำและค่าใช้จ่ายด้านพลังงานสำหรับนักว่ายน้ำระดับ "นานาชาติ" ฉันกำลังมองหาความสัมพันธ์ระหว่างพลังและความเร็วในการว่ายน้ำ (หรือตัวชี้วัดที่คล้ายกัน) สำหรับนักว่ายน้ำที่ไม่ได้ยอดเยี่ยม


1
ฉันไม่รู้ว่ามันเป็นแค่ฉัน แต่ฉันมีปัญหาในการทำความเข้าใจกราฟเหล่านั้น พวกเขาวางแผนอะไรบนแกน x และ y ทำไมกราฟในโครงร่างแบบกริด
แมตต์ชาน

มันคือสิ่งที่เรียกว่าเมทริกซ์กระจาย พวกเขาแสดงกลุ่มของ scatterplots สองทางปกติ ดูที่แถวบนสุด: แกน y สำหรับแถวบนสุดทั้งหมดคือเวลาโดยรวมและแกน x สำหรับแต่ละแปลงคือเวลาว่ายน้ำเวลาจักรยานและเวลาวิ่ง คุณสามารถเห็นสเกลสำหรับแกนในระยะขอบ คอลัมน์ทางด้านขวามือสุดขีดคือสแกตเตอร์แปลงที่แกนเวลาทำงาน เมื่อนำมารวมกันคุณจะเห็นว่าเวลาที่ผ่านไปสำหรับขาข้างหนึ่งนั้นเกี่ยวข้องกับเวลาที่ผ่านไปสำหรับอีกสองสาขาและเวลาโดยรวมอย่างไร
R. Chung

1
นั่นเป็นข้อมูลจำนวนมาก
Ryan Miller

ฉันชอบข้อมูลมากเท่ากับนักวิทยาศาสตร์คนต่อไป แต่คุณจะทำอะไรกับข้อมูลนี้ ฉันหมายความว่าทำไมคุณถึงสนใจว่าต้องจ่ายค่าไฟฟ้าในขณะที่ว่ายน้ำ? คุณลองเปรียบเทียบอัตราการเต้นของหัวใจขณะปั่นจักรยานวิ่งและว่ายน้ำไหม หากเปรียบเทียบกันคุณไม่คิดว่ามีข้อมูลเพียงพอหรือไม่
Ivo Flipse

ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการเต้นของหัวใจกับความเร็วหรือกำลังงานในการปั่นจักรยานการวิ่งและการพายเรือนั้นค่อนข้างแปรปรวนดังนั้นอัตราการเต้นของหัวใจในสาขาวิชาเหล่านั้นจึงไม่น่าจะเป็นตัวพยากรณ์ที่ดีเป็นพิเศษ ตัวอย่างเช่นในการปั่นจักรยานความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการเต้นของหัวใจและพลังงานมักจะอยู่ที่ประมาณ r = +0.5 หากเราทราบว่าความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วกับพลังงานคืออะไรเราสามารถประมาณได้ว่าการลากคืออะไร - ซึ่งสามารถช่วยเราหาวิธีลดการลากและปรับปรุงความเร็ว
R. Chung

คำตอบ:


2

เป็นเรื่องยากที่จะตอบว่าเนื่องจากมีปัจจัยสองอย่างที่คงที่ (เช่นการลากของน้ำ) และบางอย่างที่ไม่ได้ (ประสิทธิภาพของนักว่ายน้ำ)

เหตุผลที่การว่ายน้ำท่าผีเสื้อช้านั้นเป็นเพราะส่วนใหญ่ของร่างกายอยู่ใต้น้ำและหันหน้าไปทางลาก คุณไม่สามารถขึ้นไปบนน้ำและบนเครื่องบินอย่างที่สามารถทำได้ในรูปแบบฟรีสไตล์และตีกรรเชียงในระดับหนึ่ง

อย่างไรก็ตามฟิลิปสกายบา (ผู้ก่อตั้งฟิชฟาร์มและโค้ชไตรกีฬา) ได้สร้างสมการพลังงานเอาท์พุทโดยประมาณในขณะที่ว่ายน้ำ แต่จริงๆแล้วมันไม่ใช่ "กฎง่ายๆ" เนื่องจากมันขึ้นอยู่กับการประเมินประสิทธิภาพ บุคคล แต่คงที่สำหรับบุคคลนั้น ดังนั้นคุณจะได้ความคิดที่ดีเกี่ยวกับการส่งออกพลังงานของคุณเอง แต่คุณต้องจำไว้สำหรับแต่ละคน

นอกจากนี้เนื่องจากกำลังขับที่เกี่ยวข้องกับการลากยิ่งคุณใช้พลังงานมากเท่าไรคุณก็ยิ่งต้องออกแรงมากขึ้นเพื่อให้ได้รับพลังงานที่น้อยลงและน้อยลงเพราะพลังงานที่มากขึ้นจะเอาชนะปัจจัยการลากได้ง่ายขึ้น

การเขียน PDF สำหรับสมการสามารถพบได้ที่นี่: ฟิลิปสกายบาว่ายน้ำสมการกำลัง


กระดาษที่ลิงก์ให้หน้าข้อผิดพลาด 404 ทรัพยากรอีกอาจจะเป็นคนนี้ ?
hchr

1

คุณอาจต้องการดูว่ายน้ำได้เร็วขึ้นโดย Ernest W. Maglischo เขียนระหว่างปี 1980 และ 1983 มันมีทั้งบทและถ้าฉันจำสามหรือสี่หน้าของการอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการว่ายน้ำ มีหนังสือวิทยาศาสตร์ที่ดีน้อยกว่าที่มุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพการว่ายน้ำเรียกว่าTotal Immersionฉันลืมผู้แต่ง มันขึ้นอยู่กับความคิดของโค้ช Bill Boomer เกี่ยวกับการลอยตัว เขาเริ่มสอนทีม DIII ขนาดเล็กในนิวยอร์กและจบลงด้วยการเป็นโค้ชโอลิมปิก

ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นเมื่อเปรียบเทียบการว่ายน้ำกับกีฬาที่คุณต้องแบกรับน้ำหนักทั้งหมดของคุณเหมือนกับไตรกีฬาอื่น ๆ คือมันเป็นทุ่นลอยน้ำและการทำให้เพรียวลม (เช่นในการขี่จักรยาน) ที่สร้างความแตกต่าง หากคุณสามารถลอยและ "กด T" คนที่แต่งตัวประหลาดสั้น ๆ อย่างฉันสามารถลอยอยู่บนน้ำและเพรียวลมเหมือนเปลือกหอยลูกเรือคนที่พยายามว่ายน้ำในแนวตั้ง

ที่กล่าวว่าควรมีกฎของพวกเขาเกี่ยวกับการลอยตัวของบุคคล / ปรับปรุง พลังงานมากขึ้น 4 เท่าอาจไม่เลว สำหรับระยะทางที่สั้นกว่าฉันเคยได้ยิน 3 ถึงน้อยเพียง 1.5 เท่าของพลังงานที่จำเป็นในการว่ายน้ำในระยะทางเดียวกับที่วิ่งอีกครั้งขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพ

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.