奧運會游泳比賽正在如火如荼地進行，中國游泳隊也取得了非常不錯的成績。繼7月29日女子4x200米自由泳接力項目獲得金牌后，張雨霏在同一天的女子200米蝶泳中以打破奧運紀(jì)錄的成績再拿金牌！汪順頂住壓力，在30日的男子200米個人混合泳比賽中打破亞洲紀(jì)錄，勇奪金牌！祝賀各位游泳健兒的同時，我也想到一個問題，以前有許多運動員身著鯊魚皮游泳衣，現(xiàn)在卻被禁止使用了，這是怎么回事呢？

（鯊魚皮泳衣）

一、鯊魚皮泳衣

鯊魚皮泳衣并不是真的用鯊魚的皮做的泳衣，而是一種仿生學(xué)設(shè)計。研究人員發(fā)現(xiàn)：鯊魚的皮膚并不是光滑的，而是由許多鱗片構(gòu)成一幅類似鎖子甲的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠讓水高效通過，減少水的阻力。

（鯊魚的皮膚）

澳大利亞的一家公司效仿鯊魚做了一種快速游泳衣，它使用聚亞安酯材料制作，不光可以有效減少阻力，而且因為不透水，可以增加很大的浮力，這種泳衣就被人稱為鯊魚皮。

2000年悉尼奧運會游泳比賽中，澳大利亞選手伊恩·索普身著覆蓋全身的新型泳衣，一舉打破三項世界記錄，拿下三金兩銀，鯊魚皮泳衣由此名震天下。

（伊恩·索普）

2008年北京奧運會上，美國傳奇運動員菲爾普斯在第四代鯊魚皮泳衣的助力下，一人狂攬8枚金牌，把鯊魚皮泳衣推上巔峰。

（菲爾普斯）

與此同時，反對鯊魚皮的呼聲越來越高，因為在鯊魚皮的加持下，游泳變成了一項科技競賽，而且一套鯊魚皮泳衣價格不菲，卻只能用幾次。2008年底，15個國家的游泳隊教練集體上書要求禁止鯊魚皮參賽，國際泳聯(lián)最終接受了這個建議，并從2010年起執(zhí)行。

二、游泳時的阻力

那么，人在水中會受到哪些阻力呢？大體分為三種：摩擦阻力、壓差阻力、波浪阻力。

第一種是摩擦阻力，是人體在水中向前運動時，來自水和身體表面之間的摩擦力。大約占總阻力的5%。游泳時的摩擦阻力的大小與運動速度、與水接觸的身體表面的粗糙程度有關(guān)。鯊魚皮就是用來減少摩擦阻力的。而且，現(xiàn)在國際泳聯(lián)開始推廣3米深的水池，比起以前2米深的水池更有助于減少由于水和池底粘滯產(chǎn)生的摩擦阻力。

（摩擦阻力）

第二種是壓差阻力，是由于人前后的壓強差所引起的阻力，大約占阻力的40%。比如我們用手掌推開水，迎水面壓力大，背面失去原有壓力成為負(fù)壓，周圍的水會補充過來，這個過程中會形成渦流。

（壓差阻力）

再根據(jù)伯努利原理，背面水流速度快，壓強就會變小，于是整體就會受到向后的壓力差。

運動員的身體姿勢是壓差阻力很重要的影響因素，運動員讓身體平臥伸展、保持流線型的姿勢，減小迎水面積等方法，可以減小壓差阻力。

（流線型可減小壓差阻力）

第三種是波浪阻力，大約占總阻力的一半以上。在游泳時，人會在水和空氣之間來回運動。一部分水被運動員的身體推動高出水面，形成波峰，又因為重力的作用落回水面，形成波谷，連續(xù)地起伏就形成了波浪。波浪的能量也來源于運動員，會消耗運動員的體能，這就是波浪阻力，波浪阻力是游泳時最主要的阻力。

（波浪阻力）

研究發(fā)現(xiàn)，運動做出各種動作時，身體在水下可以有效減少波浪，甚至有運動員喜歡水下蝶腿的游泳方式。

（水下動作可減少波浪）

（蝶泳腿）

而且，現(xiàn)在的泳池中安排了順暢的排水系統(tǒng)，生成的波浪可以迅速消散，讓運動員更加行云流水；同時，為了防止一個運動員產(chǎn)生的水波干擾別的隊員，分道線都是利用塑料小葉輪串接而成，這樣水波在向鄰道傳遞時，會驅(qū)動這些葉輪旋轉(zhuǎn)，吸收大部分能量。

（亞運會比賽分道線）

（葉輪旋轉(zhuǎn)吸收大部分能量）

但是，水的阻力并不是都是阻礙運動員的。運動員要在水中前進，就要向后推水，依靠水的反作用力前近。從這一點上說，水的阻力也是運動員前近的動力，如果渾身涂滿油脂，可能反而沒辦法游泳了呢。游泳是一門運動，也蘊藏了很多科學(xué)知識。

文章原創(chuàng)自：李永樂老師微信公眾號