Biomechanische aspecten
Algemene hydrodynamische aspecten
Soortgelijke massa
- Soortgelijke massa = massa / volume
- Water (4°C): 1 kg/l
- Afhankelijk van de temperatuur en de opgeloster stoffen in het water.
- Mens kan soortelijke massa wijzigen door volume wijziging bij constante massa door
inademing. V ↑ Soortelijke massa ↓
Zwaartekracht en opwaartse kracht
- Zwaartekracht
- Aangrijpingspunt = zwaartpunt Z
- Tussen 11e borstwervel en sacrum: iets dorsaal (wervelkolom) en
caudaal (massa benen)
- Opwaartse kracht
- Aangrijpingspunt = opdrukpunt, perspunt of drijfput (O)
- Onderste punt sternum: vrouwen meer caudaal (heupen) en mannen
meer craniaal (schouders)
- Gelijk aan gewicht van de verplaatste vloeistof
Weerstand
Remming (negatieve weerstand)
- Totale weerstand
- Vormweerstand
- Golfweerstand: onmiddellijk gevolg van golfvorming, deel van de
energie gaat verloren inn golfvorming meer stroomlijnling = minder
golfweerstand.
- Druk- of wervelweerstand: gevolg van de viscositeit van water, de
watermoleculen bewegen at radom waardoor de bewegingssnelheid
van het water verhoogt, maar de druk afneemt. Hierdoor ontstaat
remming.
- Frontale weerstand: bepaald door de ligging van het water, hoe
kleiner het voorste vlak, hoe minder weerstand.
- Wrijvingsweerstand: gevolg van viscositeit en stromingsverschijnselen. De
watermoleculen dicht tegen lichaam blijven zo “haperen” en daardoor
onstaat er weerstand. Verwaarloosbaar.
- Passieve weerstand: uitwendige kracht die inwerkt op passief lichaam.
- Relatie tussen lichaamsvorm en passieve weerstand stijgt met toenemende
snelheid.
- Weerstand is het kleinste in buiklig.
- Actieve weerstand: Wordt beïnvloed door verandering van ligging en beweging van
de lichaamssegmenten.
- Frontale-, golf- en wervelweerstand wordt groter.
- Best bewegen in het water en niet aan wateroppervlak, dit geeft meer
golfweerstand.
- Weerstand van het water neemt evenredig toe met de snelheid in het kwadraat.
,Propulsie (positieve weerstand)
- Netto-propulsie = stuwkracht – weerstand
- Betere stuwing kan bereikt worden door betere techniek en conditie
Stuwvlakken
- Tijdens armbeweging: handen en onderarmen
- Tijdens beenbeweging: voeten en onderbenen
- Hoe groter het steunvlak, hoe groter de voortstuwing.
- Vingers licht gepreid houden
Stuwingsprincipes
- Actie – reactie principe: gebaseerd op de 3e wet van newton (elke actie heeft een
reactie die gelijk maar tegengesteld is)
- Stuwvlak heeft vlakke vorm, staat loodrecht op bewegingsbaan en beweegt
achterwaarts
- De grootte van de voortstuwingskracht = weerstandskracht
- Beweging stuwvlak wordt in tegengesteld richting van de voortbeweging
uitgevoerd.
- Draagvleugel- of schroefprincipe: gebaseerd op het bernouilli-princiepe
(verschillende stroomsnelheden aan weerzijden van een voorwerp gaan gepaard met
drukverschillen. Hierdoor zal het voorwerp bewegen naar de kant met de lage druk,
Er is dus een liftkracht van hoge naar lage druk)
- Zwemmers kunnen dit princiepe ook gebruiken door de hand lichtjes te
krommen.
- Kenmerken:
- Stuwvlak met gekrode vorm staat schuin op de bewegingsbaan en
beweegt zijwaarts.
- Weerstabdskracht is tegengesteld gericht aan de beegingsrichting van
het stuwvlak.
- Liftkracht staat loodrecht op de weerstandskracht.
- Voortstuwingskracht = weerstandskracht + liftkracht
- Richting resultante is de richting van de voortbeweging.
- Grootte van weerstands- en liftkracht is afhankeloijk van de hoek
waaronder het stuwvlak staat.
- Hand zoekt stilstaand water om zich af te zetten + langere bewegingsbaan bij
S-patroon.
- Palingsprinciepe: voortsturing door golving. De watermoleculen worden naar achter
het lichaam geduwd.
- 2 manieren: slangachtig (heel het lichaam) en tonijnachtig (enkel met
staartvin)
- Beginnende zwemmers voeren dit niet goed uit.
- Proberen te overdrijven
- Verkeerde timing
- Voordelen bij goed uitvoeren:
- Langere stuwfase van de armbeweging mogelijk
- Verminderde frontale remming
, Een kwestie van drijven of zinken
- Drijfvermogen kost energie minder energie in drijven = meer energie voor
stuwfase.
- 3 mogelijke opties voor voorwerpen in het water. (SM van water is 1)
- SM > 1: zinken
- SM = 1: zweven
- SM < 1: drijven
- SM van lichaam is afhankelijk van de samenstelling.
- Veel spieren en of zware beenderen: SM >= 1
- Veel vetmassa: SM < 1
- SM van lichaam is afhankelijk van het lichaamsvolume.
- Bij inademing zal het volume stijgen SM daalt
- Bij uitademing is het andersom en zal men vaak ook zinken.
Evenwichtsproblematiek
Rotatie rond 3 assen
- Niet alle drijvers kunnen horizontaal blijven, meestal hebben de benen de neiging om
te zinken. Dit zorgt voor een rotatie rond de breedte-as
- Rotatie gaan sneller naarmate de straal kleiner is.
Krachtenkoppel
- Voor evenwicht moeten aangrijpingspunt van zwaartekracht en opwaartse kracht in
op 1 verticale lijn liggen. Als je horizontaal in het water gaat liggen is dit niet zo.
Hierdoor ontstaat een krachtenkoppel. Het lichaam zal zo kantelen om de breedte-as
tot er een evenwicht ontstaat.
- Hoe verder de aangrijpingspunten uit elkaar liggen, hoe meer kanteling er
ontstaat.
- Vrouwen liggen horizontaler in het water omdat het aangrijpingspunten
dichter bij elkaar liggen. Ze hebben ook meer vetweefsel en zijn dus betere
drijvers.
- Voorbeelden van krachtenkoppels bij het zwemmen
- Bij schoolslag/vlinderslag hef je je hoofd op om te ademen, hierdoor kantelen
het bekken hoofd zsm terug in water.
- Armen uit water heffen bij vlinderslag heeft hetzelfde effect.
- Stabiele ligging: zwaartepunt moet lager liggen dan het opdrukpunt.
- Ruglig is dit het geval stabiele toestand
- Buiklig is dit niet het geval labiele toestand
- Wordt versterkt door een dikke buik
- Rotaties om de lengte-as
- Als je volume uit het water neemt, dan zal het lichaam naar daar kantelen.
- Als je volume naar de andere kant van de middenlijn brengt is, kanteling naar
de plek waar het volume is.
Algemene hydrodynamische aspecten
Soortgelijke massa
- Soortgelijke massa = massa / volume
- Water (4°C): 1 kg/l
- Afhankelijk van de temperatuur en de opgeloster stoffen in het water.
- Mens kan soortelijke massa wijzigen door volume wijziging bij constante massa door
inademing. V ↑ Soortelijke massa ↓
Zwaartekracht en opwaartse kracht
- Zwaartekracht
- Aangrijpingspunt = zwaartpunt Z
- Tussen 11e borstwervel en sacrum: iets dorsaal (wervelkolom) en
caudaal (massa benen)
- Opwaartse kracht
- Aangrijpingspunt = opdrukpunt, perspunt of drijfput (O)
- Onderste punt sternum: vrouwen meer caudaal (heupen) en mannen
meer craniaal (schouders)
- Gelijk aan gewicht van de verplaatste vloeistof
Weerstand
Remming (negatieve weerstand)
- Totale weerstand
- Vormweerstand
- Golfweerstand: onmiddellijk gevolg van golfvorming, deel van de
energie gaat verloren inn golfvorming meer stroomlijnling = minder
golfweerstand.
- Druk- of wervelweerstand: gevolg van de viscositeit van water, de
watermoleculen bewegen at radom waardoor de bewegingssnelheid
van het water verhoogt, maar de druk afneemt. Hierdoor ontstaat
remming.
- Frontale weerstand: bepaald door de ligging van het water, hoe
kleiner het voorste vlak, hoe minder weerstand.
- Wrijvingsweerstand: gevolg van viscositeit en stromingsverschijnselen. De
watermoleculen dicht tegen lichaam blijven zo “haperen” en daardoor
onstaat er weerstand. Verwaarloosbaar.
- Passieve weerstand: uitwendige kracht die inwerkt op passief lichaam.
- Relatie tussen lichaamsvorm en passieve weerstand stijgt met toenemende
snelheid.
- Weerstand is het kleinste in buiklig.
- Actieve weerstand: Wordt beïnvloed door verandering van ligging en beweging van
de lichaamssegmenten.
- Frontale-, golf- en wervelweerstand wordt groter.
- Best bewegen in het water en niet aan wateroppervlak, dit geeft meer
golfweerstand.
- Weerstand van het water neemt evenredig toe met de snelheid in het kwadraat.
,Propulsie (positieve weerstand)
- Netto-propulsie = stuwkracht – weerstand
- Betere stuwing kan bereikt worden door betere techniek en conditie
Stuwvlakken
- Tijdens armbeweging: handen en onderarmen
- Tijdens beenbeweging: voeten en onderbenen
- Hoe groter het steunvlak, hoe groter de voortstuwing.
- Vingers licht gepreid houden
Stuwingsprincipes
- Actie – reactie principe: gebaseerd op de 3e wet van newton (elke actie heeft een
reactie die gelijk maar tegengesteld is)
- Stuwvlak heeft vlakke vorm, staat loodrecht op bewegingsbaan en beweegt
achterwaarts
- De grootte van de voortstuwingskracht = weerstandskracht
- Beweging stuwvlak wordt in tegengesteld richting van de voortbeweging
uitgevoerd.
- Draagvleugel- of schroefprincipe: gebaseerd op het bernouilli-princiepe
(verschillende stroomsnelheden aan weerzijden van een voorwerp gaan gepaard met
drukverschillen. Hierdoor zal het voorwerp bewegen naar de kant met de lage druk,
Er is dus een liftkracht van hoge naar lage druk)
- Zwemmers kunnen dit princiepe ook gebruiken door de hand lichtjes te
krommen.
- Kenmerken:
- Stuwvlak met gekrode vorm staat schuin op de bewegingsbaan en
beweegt zijwaarts.
- Weerstabdskracht is tegengesteld gericht aan de beegingsrichting van
het stuwvlak.
- Liftkracht staat loodrecht op de weerstandskracht.
- Voortstuwingskracht = weerstandskracht + liftkracht
- Richting resultante is de richting van de voortbeweging.
- Grootte van weerstands- en liftkracht is afhankeloijk van de hoek
waaronder het stuwvlak staat.
- Hand zoekt stilstaand water om zich af te zetten + langere bewegingsbaan bij
S-patroon.
- Palingsprinciepe: voortsturing door golving. De watermoleculen worden naar achter
het lichaam geduwd.
- 2 manieren: slangachtig (heel het lichaam) en tonijnachtig (enkel met
staartvin)
- Beginnende zwemmers voeren dit niet goed uit.
- Proberen te overdrijven
- Verkeerde timing
- Voordelen bij goed uitvoeren:
- Langere stuwfase van de armbeweging mogelijk
- Verminderde frontale remming
, Een kwestie van drijven of zinken
- Drijfvermogen kost energie minder energie in drijven = meer energie voor
stuwfase.
- 3 mogelijke opties voor voorwerpen in het water. (SM van water is 1)
- SM > 1: zinken
- SM = 1: zweven
- SM < 1: drijven
- SM van lichaam is afhankelijk van de samenstelling.
- Veel spieren en of zware beenderen: SM >= 1
- Veel vetmassa: SM < 1
- SM van lichaam is afhankelijk van het lichaamsvolume.
- Bij inademing zal het volume stijgen SM daalt
- Bij uitademing is het andersom en zal men vaak ook zinken.
Evenwichtsproblematiek
Rotatie rond 3 assen
- Niet alle drijvers kunnen horizontaal blijven, meestal hebben de benen de neiging om
te zinken. Dit zorgt voor een rotatie rond de breedte-as
- Rotatie gaan sneller naarmate de straal kleiner is.
Krachtenkoppel
- Voor evenwicht moeten aangrijpingspunt van zwaartekracht en opwaartse kracht in
op 1 verticale lijn liggen. Als je horizontaal in het water gaat liggen is dit niet zo.
Hierdoor ontstaat een krachtenkoppel. Het lichaam zal zo kantelen om de breedte-as
tot er een evenwicht ontstaat.
- Hoe verder de aangrijpingspunten uit elkaar liggen, hoe meer kanteling er
ontstaat.
- Vrouwen liggen horizontaler in het water omdat het aangrijpingspunten
dichter bij elkaar liggen. Ze hebben ook meer vetweefsel en zijn dus betere
drijvers.
- Voorbeelden van krachtenkoppels bij het zwemmen
- Bij schoolslag/vlinderslag hef je je hoofd op om te ademen, hierdoor kantelen
het bekken hoofd zsm terug in water.
- Armen uit water heffen bij vlinderslag heeft hetzelfde effect.
- Stabiele ligging: zwaartepunt moet lager liggen dan het opdrukpunt.
- Ruglig is dit het geval stabiele toestand
- Buiklig is dit niet het geval labiele toestand
- Wordt versterkt door een dikke buik
- Rotaties om de lengte-as
- Als je volume uit het water neemt, dan zal het lichaam naar daar kantelen.
- Als je volume naar de andere kant van de middenlijn brengt is, kanteling naar
de plek waar het volume is.
