想游快一點嗎?把你的手張開吧!

■一群荷蘭的研究人員發現,游泳的時候把手掌略為張開,可以讓你游泳的速度更快一些。

撰文|陳勁豪

游泳是許多人在夏天最喜歡的運動。對一般人來說,游泳的目的大概都是跟健身有關,所以游快一點或是慢一點其實沒有多大關係。但是在奧運比賽中就不是這麼一回事了。這種競速項目中,金銀牌的差距往往只有0.01秒,因此錙銖必較一點也不為過。

但是要怎麼樣才能讓這些頂級的游泳選手增加這種百分之一秒左右的優勢呢?一群荷蘭的流體力學專家發現,方法比想像中來的簡單。以捷式為例,把手掌略為張開就可以。

他們利用3D利用列印作出了手掌跟手腕的模型,其中每隻手指張開的角度分別是0, 5, 10, 15, 20度。在這些情況中,大拇指的位置都固定不變。把這些模型放在風洞中進行測試,同時以電腦模擬進行對照。結果發現,無論是風洞實驗或是電腦模擬,當每隻手指間的角度張開至10度時,會得到最好的效果。

對這個結果,研究人員給了一個可能的理由。當我們用手掌划水的時候,如果手掌微微張開,那麼水流就可以由我們的指間流過去。但如果指間的間距不夠大,當水流過指間時會在手掌附近形成一股小亂流,反而讓水不容易流過指間。這個結果使得手掌的有效面積略為加大,進而增加推水前進的能力。這也就是為什麼手掌微張會得到最好的效果的原因。舉例來說,即便只有指間張開五度,都可以看到明顯的效果。

那麼到了游泳池裡,大概會有多少幫助呢?他們估計,以50公尺自由式比賽來說,大約可以讓成績進步0.6秒。以2016里約奧運的女子50公尺自由式比賽來說,第一名跟第六名之間的差距只有0.12秒。所以如果可以掌握這0.6秒的優勢,絕對可以有讓比賽翻盤的機會。

不過儘管如此,實際運用到游泳池中還是有一定的困難度,因為水中有阻力,選手不太容易把手持續張開到固定的角度。不過想到有可能大幅提昇成績,或許會有選手願意苦練這個方式吧。

原始論文:
More efficient swimming by spreading your fingers
69th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
Sunday–Tuesday, November 20–22, 2016; Portland, Oregon

相關報導:

  1. Science Magazine 2016/11/29: Want to swim fast? Spread your fingers
  2. livescience 2016/11/28: How Top Swimmers Can Go Faster: It's All in the Fingers

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作者:陳勁豪 科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。2011年於美國紐約州立石溪大學(SUNY at Stony Brook)取得博士學位,研究主題為相對論性重離子碰撞(Relativistic Heavy Ion Collision)。長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯。

 

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