S6 Schwimmen

Thema

Die Schwimmbewegung dieses Schwimmers entspricht im Allgemeinen der bereits in einem anderen Modell dieses Systems beschriebenen Fluiddynamik in ihrer komplexeren Form: Der Schwimmer muss daher seinen Vortrieb im Wasser selbst erzeugen und gleichzeitig den bereits in einem anderen Modell dieses Systems beschriebenen hydrodynamischen Widerstand minimieren.

Dieser Vortrieb wird primär durch den eigenen Schwimmzug erzeugt: Hand und Unterarm des Schwimmers wirken wie ein Paddel, das eine Kraft auf das Wasser ausübt und dadurch die bereits in einem anderen Modell dieses Systems beschriebene Vortriebskraft durch eine Reaktionskraft des Bodens erfährt – genau das dritte Newtonsche Gesetz, das bereits in jenem Modell dieses Systems beschrieben wurde.

Diese Vortriebskraft auf die Hand des Schwimmers besitzt sowohl eine Auftriebs- als auch eine Widerstandskomponente, wodurch dieses quasistatische Modell in der Schwimmbiomechanik am weitesten verbreitet ist. Die Tatsache, dass der Auftrieb der Hand des Schwimmers den Widerstand sogar noch übersteigt, macht seinen Endantrieb noch effizienter.

Der aktive Endwiderstand dieses Schwimmers, der durch seine frontale Körperhaltung im Wasser entsteht, ist deutlich größer als der passive Widerstand, der in einem anderen Modell dieses Systems für einen statischen Schwimmer ermittelt wurde, insbesondere bei demselben Schwimmstil mit größerer Wasserverwirbelung. Die Tatsache, dass dieser Schwimmer das Wasser während seines Zuges noch stärker verwirbelt, verstärkt diesen aktiven Endwiderstand zusätzlich.

Diese Endeffizienz des Schwimmantriebs stellt jedoch die niedrigste Endeffizienz dieser gesamten Sportart dar und ist sogar deutlich geringer als die Effizienz beim Radfahren, die in einem anderen Modell dieser Gruppe ermittelt wurde. Dies erklärt folglich den enormen Energieaufwand dieses Schwimmers pro geschwommenem Meter.

Dieses Modell, dessen Vortrieb im Wasser den anfänglich auftretenden hydrodynamischen Widerstand minimiert, bewirkt, dass die gleiche wellenartige Hydrodynamik an der Wasseroberfläche die maximale Endgeschwindigkeit des Schwimmers begrenzt – exakt dieselbe maximale Geschwindigkeit, die ein anderes Modell innerhalb dieser Gruppe für eine gegebene Leistung erreicht, unabhängig davon, wie viel Kraft der Schwimmer aufwendet. Wendet dieser Schwimmer über diese Grenze der wellenartigen Hydrodynamik hinaus noch mehr Kraft an, steigt seine Endgeschwindigkeit nicht mehr proportional zu dieser zusätzlichen Kraft.

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