Schwimmen
Theorie Schwimmen TU Dortmund
Theorie Schwimmen TU Dortmund
Kartei Details
Karten | 108 |
---|---|
Sprache | Deutsch |
Kategorie | Sport |
Stufe | Grundschule |
Erstellt / Aktualisiert | 08.04.2013 / 26.05.2025 |
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8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Auftriebslösungen aus der Schifffahrt und Tierwelt
Schaufelradantrieb: 3
- Parallel zur Fortbewegungsrichtung
- (Druck nach hinten-> Fortbewegung (actio=reactio; Nachfolgende Schaufeln treffen auf bewegtes Wasser;
- viel Energie für geringe Geschwindigkeit)
8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Auftriebslösungen aus der Schifffahrt und Tierwelt
Schiffschraube 2
- Quer zur Fortbewegungsrichtung
- (Bewegt Wasser nach hinten-> Vortrieb; immer von derselben Seite ausgeströmt; durch Blattform &senkrechte Schraubenbahn fallen Wirkrichtung des hydrodynamischen Auftriebs & horizontale Fortbew.richtung zusammen
8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Auftriebslösungen aus der Schifffahrt und Tierwelt
Druckpaddelprinzip1
Rückstrahlprinzip1 -->
+ bild
8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Auftriebslösungen aus der Schifffahrt und Tierwelt
Undulationsprinzip (z.B. Delfin) 5 (2)
- – Verformung des Wassers durch wachsende Amplitude der Schwanzstielbewegung –
- Zunehmende Drehung der Schwanzflosse während Stiel bewegt wird-
- Geordnete Rotationen auf Flossenrückseite
- Quer- und Drehbewegung= Peitschenschlag- Forttriebseffekt gemessen am Energieeinsatz günstiger
- Im Nachlauf rotierende Wassermassen:
- Ungeordnet: bremsend
- Geordnet: zum Antrieb nutzbar (z.B. durch vorlaufende Körperwelle)
8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Auftriebslösungen aus der Schifffahrt und Tierwelt
Vortexerzeugung: 5 + bild
Schwanzschlag von Fischen:
- -Rotation durch neuen Flossenschlag abbremsen, -
- Umkehr Flossendrehung-> Kraftstoß –
- Größe & Rotationsgeschwindigkeit bestimmen Impulsänderung & damit den Kraftstoß,
- - Höchste Beschleunigung nach Ende der Drehbewegung,
- -Vortexring entsteht bei jeder Bewegungsumkehr (Entgegengesetzter Drehsinn bei jedem neuen Ring; es entsteht ein Jetstrom)
8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Vorgeschichte
Konventionelles Antriebskonzept (Ende50er Jahre): 2 + nachteil
- – zum Antrieb genutzte Körperteile gradlinig entgegen Bewegungsrichtung- Arm gestreckt-
- Hand senkrecht zu Bewegungsrichtung- Actio=reactio stand im Vordergrund-
- Nachteil: Bewegung großer Wassermengen mit zunehmender Geschwindigkeit mit kleiner Rückwirkung
8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Vorgeschichte
Modifikation des konventionellen Konzeptes (Ende60er Jahre):- 2 + ziel
- kurviges Armzugmuster-
- Ellenbogen stark gebeugt
- Ziel: Suchen ruhender Wassermassen, Antriebsweg verlängern- Hand weiterhin senkrecht zur Bewegungsrichtung
8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Vorgeschichte
Klassisches Antriebskonzept (Anfang 70er Jahre): 5
- In Anlehnung an Schiffschraube-
- Hand quer zur Schwimmrichtung-
- Hydrodynamischer
- Auftrieb-> Hand=Tragflächenprofil (Bewegung nach außen-> Anströmung von Kleinfingerseite;
- Bewegung nach innen-> Anströmung
8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Vortexorientiertes Antriebskonzept 3 vortextformen 3
- Bedeutung rotierender Wassermassen als Teil nicht stationärer Strömung im Nachlauf
- Fließendes Wasser trifft auf Gegenstand-> Rotation
- Wassermassen werden in Bewegung versetzt (Impulserzeugung)- >Schwimmer in Gegenrichtung
Vortexformen:
- - im Nachlauf der Füße-> walzenförmig;
- - hinter den Händen-> zopfähnlich verdrillt;
- -vorgeformte Strömung =Heckantrieb;- nicht vorgeformt= Frontantrieb;
8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Heckantrieb: 4 + bild
8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Frontantrieb: 1 (4) 2 (1) + bild
- durch Vortexzöpfe oder Vortexringe
Vortexzöpfe:
- Handbewegung verdrängt Wasser;
- - Wasser umfließt Hände&Finger;-
- Vortexformen entstehen durch Kantenumströmung;-zunächst Mikrovortexe-> Verdickung zu rotierendem Strang;-
- Unterdruck auf Handrücke-> Sog als virtuelles Widerlager
Vortexringe:
- Durch Umlenkungsbewegungen Vortex abwerfen-> Jetstrom erzeugen
8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Merksätze
„Richtungsänderungen der Raumbahn sollen nie abrupt erfolgen sondern fließend ohne Stopp-Start-Aktion.“
Wiederstand & Antrieb treten simultan auf wie „siamesische Zwillinge“. Widerstand & Antrieb unterscheiden sich nur durch ihre Wirkungsrichtung. Antrieb ist ohne Widerstand nicht denkbar.
8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Zusammenhänge 1(5) 2(1)
Widerstand, Grenzschicht- und Nachlaufströmung:
- Großes Nachlaufgebiet-> Großer Widerstand
- Fügt sich Grenzschichtströmung langsam in Nachlauf ein -> großer Widerstand
- Geschwindigkeit vor dem= nach dem Körper -> kleinerer Widerstand
- Kickbewegungen beschleunigen Wassermassen-> kaum Nachlaufbewegung
- Heckantrieb mit Vortexbildung rollt Grenzschicht auf
Energiespeichernde Wirkung zyklisch bewegter Wassermassen
- Intrazyklische Geschwindigkeitsschwankungen
8) Antriebskonzepte im Sportschwimmen:
Fazit: 6
- Vielfältige Erklärungsansätze aufgrund unzureichender strömungsphysikalischer Aussagen
- Teilweise fehlen geeignete Untersuchungsmethoden
- Geordnete Vortexe können zum Antrieb genutzt werden
- Große Wassermassen mit geringer Geschwindigkeit bewegen
- Keine Stopp- Start Aktionen
- Actio= Reactio gilt immer
1) Physikalische Eigenschaften des Wassers:
Des Wassers: 4
Dichte 800mal größer als Luft
Wärmekapazität 3400mal größer als Luft
Wärmeleitfähigkeit 25mal größer als Luft
Zusätzlicher Druck: hydrostatischer Druck (p=roh*g*h)
1) Physikalische Eigenschaften des Wassers:
Absoluter Druck:3
2 Druckkomponenten: Luftdruck an Wasseroberfläche, Druck der Wassersäule (Schweredruck)
Atmosphärischer Luftdruck (Normalluftdruck) ca. 1bar
Absoluter Druck: (Wassertiefe in m/10m + 1)bar
1) Physikalische Eigenschaften des Wassers:
Inkompressibilität: 3
- Wasser= inkompressibel; Luft = kompressibel
- Boyle-Mariottesches Gesetz: In geschlossenem Gas bei konstanter Temperatur ist Produkt aus absolutem Druck p
und Volumen V stets gleich groß (p*V=const) - Lungenvolumen wird in 10m Wassertiefe auf die Hälfte komprimiert (30m = auf ein Viertel)
1) Physikalische Eigenschaften des Wassers:
Auftrieb im Wasser: 4
- Jeder Körper erfährt beim Eintauchen in eine Flüssigkeit eine nach oben gerichtete Auftriebskraft, die zu einem
scheinbaren Gewichtsverlust führt. Der Betrag der Auftriebskraft entspricht der
Gewichtskraft der vom Körper verdrängten Flüssigkeitsmenge. - Gewichtskraft > Auftriebskraft = Körper sinkt
- Gewichtskraft = Auftriebskraft = Körper schwebt im Wasser
- Gewichtskraft < Auftriebskraft = Körper schwimmt
1) Physikalische Eigenschaften des Wassers:
Statischer Auftrieb: 1
- Starkes Einatmen vergrößert das Volumen des Brustkorbes = größere
Auftriebskraft
1) Physikalische Eigenschaften des Wassers:
Dynamischer Auftrieb: 1
- Abhängig von optimalem Anstellwinkel, Strömungsgeschwindigkeit
und geeigneter Körperform
1) Physikalische Eigenschaften des Wassers:
Wasserwiderstand: 1
- Komponenten: Reibungs-, Form- und
Wellenwiderstand = Gesamtwiderstand
1) Physikalische Eigenschaften des Wassers
Reibungswiderstand:1
- mitgerissene Wasserpartikel in
Körperflächennähe, Haftreibung, Einfluss der Oberflächenstruktur
1) Physikalische Eigenschaften des Wassers
Formwiderstand:2
- hauptsächlich am Gesamtwiderstand beteiligt,
- Wasserverdrängung auf körperformentsprechenden
Bewegungsbahnen -> Bremsende Wirkung, Abhängig von Körperform
und Mächtigkeit des Nachlaufs
1) Physikalische Eigenschaften des Wassers
Sehen unter Wasser: 2
- Weitsichtigkeit unter Wasser (ausgleichbar durch Brille)
- Beim Übergang von Wasser zur Luft -> Lichtstrahlen stärker gebrochen,
Objekte erscheinen größer & näher
1) Physikalische Eigenschaften des Wassers
Hörverhältnisse im Wasser: 6
- 4mal größere Schallgeschwindigkeit,
- Richtungshören erschwert: Laufzeitunterschiede auf Viertel reduziert,
- tiefe Schallfrequenzen und seitlicher Schalleinfall besser ortbar
- hohe Schallfrequenzen und frontal und von hinten Schalleinfall schlechter ortbar
- Geringere Schallabsorption -> Schallübertragung über weitere Strecken -> Quellenentfernung schwer einschätzbar
- Schallreflexion an Grenzfläche Wasser und Luft und umgekehrt
1) Physikalische Eigenschaften des Wassers
Tauchreflex:
1, 2. 2 + -->
Abnahme der Herzfrequenz nach 30-40s auf unter 50/ min (Tauchbradykadie)
Ursache:
- Vergrößertes intrathorakales Blutvolumen mit Dehnung der Gefäßwände und des rechten Herzens
- Reizung von Nervenenden im Gesicht
--> Sauerstoffeinsparung
2) Wie verbessert man koordinative Fähigkeiten?
Allgemeines: 4
-Breite Grundlagenausbildung
- Sportübergreifende Koordinationsschulung: nicht ausschliesslich disziplin- und fertigkeitsbezogener Unterricht
- Koordinative Fähigkeiten= motorische Intelligenz, Lernfähigkeit, Begabung, Talent
- von Klein auf lohnend trainierbar : rasche Entwicklung des ZNS
2) Wie verbessert man koordinative Fähigkeiten?
Zu den Inhalten-Was? 1
- koordinative Fähigkeiten= Generelle, bewegungs- und sportartübergreifende Leistungsvoraussetzungen, die das
Niveau wesentlicher Vorgänge bei der Steuerung und Regelung menschlicher Willkürbewegungen charakterisieren
2) Wie verbessert man koordinative Fähigkeiten?
Problem 1
- Allgemeine Steuerungs- und Regelungsanforderungen sammeln und in übergreifende koordinative Aufgaben- oder
Anforderungsklassen des Sporttreibens zusammenzufassen
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