Kraft beim Schwimmen?


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Hier ist eine Streudiagramm-Matrix der verstrichenen Zeiten für die Gesamt-, Schwimm-, Rad- und Laufstrecken der Ironman-Meisterschaft 2009 in Kona.

Ironman Championship 2009, Kona

Obwohl die Korrelation nicht perfekt ist, ist sie offensichtlich immer noch relativ stark (r (Schwimmen, Fahrrad) und r (Fahrrad, Laufen) liegen beide bei 0,75, während r (Schwimmen, Laufen) ~ 0,5) Als schneller Radfahrer neigen Sie dazu, ein schneller Läufer und ein schneller Schwimmer zu sein. Schnelle Leute sind schnell, keine Überraschung. Die Sache, die hauptsächlich die Fahrradzeit auf dem Ironman Kona-Kurs bestimmt, ist die Kraft des Luftwiderstands (da der Kurs ziemlich flach und normalerweise ziemlich windig ist). Auf der anderen Seite bestimmt das Hauptgewicht die Laufzeit. Die Gemeinsamkeit ist Kraft: Kraft beim Radfahren hängt mit Kraft beim Laufen zusammen. Ebenso muss die Kraft beim Radfahren oder Laufen mit der Kraft beim Schwimmen in Beziehung gesetzt werden. Dies gilt jedoch für eine ausgewählte Gruppe von Athleten: diejenigen, die sich für die Ironman-Meisterschaft qualifiziert haben und alle drei Etappen an einem Tag beendet haben. Ich interessiere mich mehr für "

Wir haben Fahrradleistungsmesser, die uns die Leistung beim Radfahren mitteilen, und eine Faustregel, die uns sagt, dass Läufer auf festem, flachem Boden etwa 1 kcal / kg / km verbrauchen. Obwohl die Laufwirtschaft sehr unterschiedlich ist, kann diese letztere Faustregel in Kombination mit einem geschätzten Bruttowirkungsgrad von 0,239 eine neue Faustregel ergeben, die die Laufgeschwindigkeit mit der Leistung in Beziehung setzt: Die Laufgeschwindigkeit in Metern / Sek. Ist ungefähr gleichwertig in Watt / kg.

Meine Frage lautet: Gibt es eine äquivalente Faustregel, die eine Schätzung der Kraft beim Schwimmen liefert? Ich verstehe, dass es in der Schwimmwirtschaft viel mehr Spielraum für Variationen gibt als in der Laufwirtschaft - ich suche nur nach einer Faustregel.

Update: McArdle, Katch und Katch (2005, "Essentials of Exercise Physiology", 3. Aufl.) Behaupten, dass der Energieverbrauch der Schwimmer ziemlich unterschiedlich ist und dass dies von der Fähigkeitsstufe, dem Geschlecht und der Art der Schwimmer abhängt Schlaganfall (Brustschwimmen erfordert den meisten Energieaufwand, während das Kriechen den geringsten erfordert). Sie behaupten, dass Sex wichtig ist, weil Frauen tendenziell schwimmfähiger sind als Männer und ihre Massenverteilung unterschiedlich ist, so dass sie dazu neigen, "flacher" im Wasser zu schwimmen und somit weniger hydrodynamischen Widerstand zu haben. Trotz all dieser Einschränkungen behaupten sie, "es braucht ungefähr viermal mehr Energie, um zu schwimmen, als um dieselbe Strecke zu laufen. Im Gegensatz zum Laufen muss ein Schwimmer beträchtliche Energie aufwenden, um den Auftrieb aufrechtzuerhalten und die verschiedenen Widerstandskräfte zu überwinden, die die Bewegung behindern."

Darüber hinaus haben Barbosa et al. (2006, "Bewertung des Energieverbrauchs bei Wettkampfschwimmen", Intl J Sports Med 27: 894-899) zeigen einige Regressionen, die die Beziehung zwischen Schwimmgeschwindigkeit und Energieverbrauch für eine Gruppe von Elite-Schwimmern auf "internationalem Niveau" zeigen. Ich suche die Beziehung zwischen Kraft und Schwimmgeschwindigkeit (oder einer ähnlichen Metrik) für nicht ganz so elitäre Schwimmer.


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Ich weiß nicht, ob es nur ich ist, aber ich habe Probleme, diese Grafiken zu verstehen. Was genau zeichnen sie auf der x- und der y-Achse? Warum befinden sich die Diagramme in einem gitterbasierten Layout?
Matt Chan

Es ist eine sogenannte Streudiagramm-Matrix. Sie zeigen eine Reihe von regulären Zwei-Wege-Streudiagrammen. Schauen Sie sich die obere Reihe an: Die y-Achse für die gesamte obere Reihe ist die Gesamtzeit und die x-Achse für jedes der Diagramme ist die Schwimmzeit, die Fahrradzeit und die Laufzeit. Sie können den Maßstab für die Achsen am Rand sehen. Die äußerste rechte Spalte sind Streudiagramme, in denen die x-Achse die Laufzeit ist. Alles in allem können Sie sehen, wie die verstrichene Zeit für ein Bein mit der verstrichenen Zeit für die beiden anderen Disziplinen und der Gesamtzeit zusammenhängt.
R. Chung

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Das sind viele Daten.
Ryan Miller

Ich mag Daten genauso wie der nächste Wissenschaftler, aber was machen Sie mit diesen Informationen? Ich meine, warum interessiert es dich, wie viel Strom es beim Schwimmen kostet? Haben Sie versucht, Ihre Herzfrequenz beim Radfahren, Laufen und Schwimmen zu vergleichen? Wenn sie vergleichbar sind, glauben Sie nicht, dass das genug Informationen sind?
Ivo Flipse

Die Beziehung zwischen Herzfrequenz und entweder Geschwindigkeit oder Leistung beim Radfahren, Laufen und Rudern ist sehr unterschiedlich, so dass die Herzfrequenz in diesen Disziplinen kein besonders guter Prädiktor für die Leistungsabgabe ist. Beispielsweise liegt beim Radfahren die Korrelation zwischen Herzfrequenz und Leistung häufig bei r = +0,5. Genauer gesagt, wenn wir wissen, wie die Beziehung zwischen Geschwindigkeit und Leistung ist, können wir den Luftwiderstand abschätzen - was uns helfen kann, herauszufinden, wie wir diesen Luftwiderstand reduzieren und die Geschwindigkeit verbessern können.
R. Chung

Antworten:


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Es ist schwierig, darauf zu antworten, da einige Faktoren konstant sind (z. B. der Wasserwiderstand) und einige nicht (Effizienz des Schwimmers).

Der Grund dafür, dass das Brustschwimmen langsam ist, liegt darin, dass sich der Großteil des Körpers unter Wasser befindet und daher einem Widerstand ausgesetzt ist. Sie können nicht wie im Freestyle und bis zu einem gewissen Grad im Rücken auf das Wasser und das Flugzeug steigen.

Philip Skyba (Gründer von Physfarm und Triathletentrainer) hat sich jedoch eine Gleichung ausgedacht, um die Leistung beim Schwimmen zu approximieren. Dies ist jedoch keine "Faustregel", da sie sich auf einige Schätzungen der Antriebseffizienz stützt, die nur für die USA gelten individuell, aber konstant für dieses Individuum. Sie könnten sich also eine ziemlich gute Vorstellung von Ihrer eigenen Leistung machen, müssten diese jedoch für jeden Einzelnen neu messen.

Da die Leistungsabgabe mit dem Luftwiderstand zusammenhängt, müssen Sie umso mehr Leistung aufbringen, je schneller Sie fahren, um immer weniger Gewinne zu erzielen, da durch mehr Energie einfach der Luftwiderstandsfaktor überwunden wird.

Die PDF-Beschreibung der Gleichung finden Sie hier: Philip Skyba Schwimmleistungsgleichungen


Das verknüpfte Papier enthält eine 404-Fehlerseite. Eine andere Ressource ist wahrscheinlich diese ?
hchr

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Vielleicht möchten Sie sich Swimming Faster von Ernest W. Maglischo ansehen, das zwischen 1980 und 1983 geschrieben wurde. Es enthält ein ganzes Kapitel, und wenn ich mich recht erinnere, drei oder vier Referenzseiten zum Energiestoffwechsel in Bezug auf das Schwimmen. Es gibt ein viel besseres Buch, das weniger wissenschaftlich ist und mehr auf die Steigerung der Schwimmeffizienz ausgerichtet ist. Es heißt Total Immersion, ich vergesse den Autor. Es basiert stark auf den Vorstellungen von Trainer Bill Boomer über Auftrieb. Er begann kleine DIII-Teams in New York zu trainieren und endete als olympischer Trainer.

Ein Fehler, der beim Vergleich von Schwimmen mit Sportarten gemacht wird, bei denen Sie wie beim Rest eines Triathlons Ihr ganzes Gewicht tragen müssen, ist, dass Auftrieb und Straffung (wie beim Radfahren) den Unterschied ausmachen. Wenn Sie schweben und das T drücken können, kann ein kleiner Typ wie ich direkt über dem Wasser schweben und sich wie eine Mannschaftshülle stromlinienförmig bewegen und auf jeden wetten, der versucht, vertikaler zu schwimmen.

Das heißt, es sollte eine Regel von ihnen über den Auftrieb / die Rationalisierung eines Individuums geben. 4 mal so viel Energie ist wahrscheinlich gar nicht so schlecht. Für kürzere Strecken habe ich immer gehört, dass 3 bis 1,5-mal so viel Energie benötigt wird, um die gleiche Strecke wie beim Laufen zu schwimmen, wiederum abhängig von der Effizienz.

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