（一）水的自然特性

1.难以压缩性

物体受到外力后体积缩小的程度，称为压缩性。在一般情况下，水在受到外界压力后体积不缩小。例如，在一个大气压和26℃的条件下，淡水的密度约为空气的800倍。在每增加1个大气压时，水仅缩小1/20000。因此，可以认为水是难以压缩的。

这个特性说明，水的密度不会因其深度变化而产生变化。而且，人进入水中后，水不会缩小体积，而是会排开相同体积的水。水的难以压缩性是人在水中受到浮力的根源。根据这个特性，在水中运动时身体保持平衡的难度大于陆地上的运动。

2.黏滞性

液体都具有黏滞性，它产生于分子间相互吸引的作用。水在静止时各个方向上的压力平衡，黏滞性不显示作用。但当水受到的外力大于水的内聚力时，水层压力就产生变化，水分子之间的连接被冲散，各层流体的水分子相互之间的动量转化造成各层间的阻滞作用，产生水层摩擦来对抗外力，直至外力被削弱静止。外力越大，内聚力被冲散得越严重，水分子之间的摩擦作用也越激烈。这是人在水中运动时受到阻力的根源。根据这一特性，在水中运动时肢体克服的阻力比陆地上大，动作速度比陆地上慢。

3.流动性

水具有流动性，当水受到外力的作用时，如果外力大于水的原有内聚力，水层即被冲散，并使局部压力高于其他水层的水压。由于流体具有压力平衡的性质，高压区的流体就会流向低压区，或伴随外力的方向流动，以使流体压力得到平衡，这样就形成了流动。因为水的流动性，人在水中运动时，得不到来自水的固定支撑，大部分动作冲量都转移到了水的流动上，使人的动作冲量被流体的流动性所转移、吸纳、抵消或离散，得不到像在陆地上动作用力的效果，难以在水中表现出爆发力式的用力。

根据这个特性，水中身体活动的速度比较缓慢，不像陆地上那样激烈，因此相对其他项目来讲比较安全，不易受到伤害。

4.导热性

游泳池的水温一般是恒定的，通常会低于周围的环境温度。而且水的导热速度比空气快23倍，人在水中散热比在空气中多近25倍，散热较快。因此，以同样的时间和强度运动，在水中的能量消耗要比陆地上大。在25℃的水中游泳比在陆地上运动多消耗50%的能量。可以说游泳是消耗量最大的运动。

人体的正常体温为36℃——37℃，室内游泳馆的水温一般在25℃～28℃，人体为了适应这一变化、保护自身，对寒冷刺激会产生一系列反应。

（二）人在水中活动时受到的外力

1.重力和浮力

重力就是地球对物体的吸引力。其大小用种量来表示，方向向下。物体的重心即物体重量的合力中心。人体在水平位置时，其重心大致在人体腹胯的位置。随着身体姿势的变化，重心的位置也会变化。

当我们站在齐胸深的水中，吸满气闭气并慢慢下蹲时，会感到水里有一股力量阻止我们向下，甚至会把我们托起来，这就是浮力的作用。根据阿基米德定律：浮力的大小等于物体排开的液体的重量。也就是说，人到了水中就要排开一部分水，这部分被排开的水的重量，就是人体受到的浮力。浮力的方向是向上作用于物体的。而浮心就是物体所受到的浮力的合力作用点。

物体在水中的浮或沉取决于物体比重的大小。

人往往感觉到在水中身体下沉的速度比在陆地上慢，好像有一股力量在向上托自己。在活动时还会感到身体前后左右晃动、身体不容易像在陆地上那样保持平衡。这是因为在水中受到水的向上的浮力，因为浮力与重力方向相反，使人在水中的体重减轻，有一种“失重”感。在陆地上人体是有支撑的，而在水中（液体状态中）人体失去了这个支撑。

物体在水中是浮还是沉，取决于它的密度。水在4℃时的密度是1克/立方厘米。人体中不同组织的密度不同，骨骼的密度较大，脂肪的密度较小。如：骨头的密度为1.944克/立方厘米，肌肉的密度为1.058克/立方厘米，略大于水的密度。内脏的密度为1.05克/立方厘米；脂肪的密度为0.914克/立方厘米；接近水的密度。人体的平均密度接近水的密度，为0.96～1.05克/立方厘米。妇女、儿童的骨骼轻，肌肉含量较少，脂肪含量较多，因此一般容易漂浮；而青壮年男子肌肉粗壮，脂肪少，相对来说在水中不容易漂浮。人在吸气后体积增大，浮力也随之增大，呼气后浮力减小。与在陆地上一样，在水中人同样要受到重力的影响，重力及地球的吸引力，方向向下。因此，不会游泳的人，或在水中不能平衡的人就容易下沉。身体各个部分所受到的重力的合力点，就是重心。

2.阻力

人在水中跑步的速度比在陆地上要慢得多，水越深，身体移动的速度就越慢，其原因就是水的阻力的作用。只要人在水中运动就会遇到水的阻力，阻力的方向与身体的运动方向相反，这种阻力被称为流体动力学阻力。由于水的密度比空气大得多，在水中运动时肢体所对抗的阻力也会大得多。为了提高游进速度必须减小这些阻力。当物体在水中运动时，要受到一个与物体运动方向相反的力的作用，这个力就是阻力。同一物体在同样的速度下运动，水的阻力比空气的阻力要多800多倍。游泳运动员在水中的前进速度，实际上是好几种力同时作用的结果，其中主要的是阻力和推进力。要想游得快，要利用水有阻力这一特性，用四肢划水，使水对手和脚产生反作用力，从而产生尽可能大的推进力来推动身体前进。

游泳时所受到的阻力有三种，即：摩擦力、形状阻力和波浪阻力。

（1）摩擦阻力

水是具有黏滞性的液体，人在水中，就有一部分水黏附在身体上，运动时人体的周围就会产生摩擦阻力。怎样减少摩擦阻力？我们很容易想到的是沙皮泳装，身体的表面越粗糙，阻力也就越大。使身体的表面光滑，是减少摩擦阻力的最好办法。

（2）形状阻力（漩涡阻力）(www.daowen.com)

物体的形状阻力使水在运动物体前的迎水面同物体后的漩涡区产生的压力差引起的。其大小与物体的投影截面和物体前后压力差成正比。怎样减少形状阻力？即减小迎水面和减小身后的涡流，使身体或动作更符合流线型。身体越是成水平姿势，其投截面就越小，阻力也就越小。要减小阻力就必须让身体保持水平姿势。如：蛙泳收腿时，小腿跟在大腿的投影面后，而不是大、小腿都有投影面；向前伸臂时，以手指领先等都是为了减小形状阻力。

几种物体的形状阻力如图10-2-2。

图10-2-2　形状阻力

由此可见，物体前面的形状越不好，产生的压力就越大。迎水的面积越大，物体后面的形状越不好，漩涡阻力就越大。物体前面和后面的压差越大，所受到的形状阻力也就越大。

怎样减小形状阻力？即在游泳时保持身体的流线型（即两手两臂尽可能向前伸直、双手并拢，两腿两脚伸直并拢）。

（3）波浪阻力

运动员在水下潜泳或滑行时，水从身体到四周流过，由于左右上下水流外的水压是基本均等的，所以运动员很少受波浪阻力的影响。如果运动员在水面上游泳，则是另一种情况，被运动员排开的水量高出水面而形成波浪，由于重量作用，波浪又会恢复水平状态，这样，运动员就好像举着一定的水量在游泳。这种破坏了水的平衡状态而形成的阻力，就是波浪阻力。形成波浪和漩涡一样，都要消耗运动员的能量。波浪越大阻力就会越大。怎样减小波浪阻力？利用波浪。如，蛙泳运动员在游进时，使自己的头部始终“靠”在前面的小波浪上，或利用同游者造成的波浪，“帮助”自己提高速度。

阻力与速度的平方成正比：

其中，S——物体的投影截面V物体的运动速度

　　　C——物体形状和表面性质的阻力系数

　　　Re——水环境的阻力系数物体在水中运动

从这个公式中可以清楚地看出，阻力与速度的平方成正比，速度增加两倍，阻力增加四倍；速度增加三倍，阻力增加九倍。受阻力大小与物体的投影截面、物体运动速度、物体形状的阻力系数和水环境的阻力系数等因素有关。

（4）压力

第一次下水，水没到胸部就会感到、胸闷、呼吸困难，这就是水的压力的作用。

正是因为水有压力的特点，在水中进行健身活动，很自然地增加了呼吸和循环系统的负担，呼吸肌需要增大力量克服水的压力，因而呼吸深度、心血管系统的运动强度加大，从而使这些系统得到良性的刺激。

（5）推进力

推进力是一种推动身体向前的力，使由划臂或打腿动作产生对水的作用力，利用水对身体的反作用力，把身体推向前进。根据牛顿第三运动定律，作用力和反作用力大小相等，方向相反。作用力越大，反作用力也就越大。那么游泳时怎样获得较大的推进力呢？①充分利用手和脚在有效动作中的作用。②曲臂划水（图10-2-3）。③合理的手型（图10-2-4）。

图10-2-3　曲臂划水

图10-2-4　游泳的手型

手始终要对准水，才会产生较大的推进力。并不断地找到新的支撑（找到新的水）。

第一种手型：自然，划水效果好。第二种手型：紧张，效果同上。第三种手型：漏水了，效果差。