3. Az úszásnemek technikája
3.5. A vegyesúszás technikája (rajtja, fordulója, vegyesváltó)
A vegyesúszás az egyik legfiatalabb és egyben az egyik legösszetettebb versenyszám, melynél 200 és 400 méteres távon rendeznek versenyeket. A vegyesúszás a négy úszásnem egymás utáni leúszásából áll, melynek sorrendje a következő: pillangóúszás, hátúszás, mellúszás, és a gyorsúszás. Váltónál is rendeznek versenyt, 4 × 100 méteres távon. A vegyesváltónál a következő sorrendben követik egymást az úszásnemek: hát, mell, pillangó, gyors. A sorrend azért más, mint a vegyesúszásban, hisz a váltó első tagjának a vízből kell indulnia.
A vegyesúszás rajtja megegyezik a pillangóúszás rajtjával, célba érkezése pedig a gyorsúszáséval, fordulói viszont különböznek az eddig említettektől. Vegyesúszásnál három fordulót különböztetünk meg:
pillangóúszásról hátúszásra fordulót, a hátúszásról mellúszásra fordulót, és a mellúszásról gyorsúszásra fordulót.
Az első úszásnemről, pillangóúszásról hátúszásra fordul az úszó. Ennek technikája a következő: az úszó mindkét kezével egyszerre vállszélességben érinti a falat. Fejét megemeli, lábait hajlítja és a test alatt behúzza a fal irányába. Míg az egyik karja a falon marad, addig a másik karja a víz alatt hátralendül. Ezalatt, a másik karja is elhagyja a falat, és a víz felett lendül hátra. A kezek közel egy időben, hajlítva kerülnek a fej mögé, közben a lábai a falra támaszkodnak. Ebben a pillanatban a lábak, a csípő és a vállak vízszintes síkban helyezkednek el. A könyök még hajlított, de fokozatosan kinyúlik. Karjait az úszó az áramvonalasság érdekében a fej fölött összezárja, kinyújtja, majd megkezdi az elrugaszkodást. Az úszó enyhe oldalhelyzetben rugaszkodik el a faltól, majd a siklás fázisban tökéletesen átfordul háton fekvő helyzetbe. Amikor az úszó elérte a háton fekvő testhelyzetet, delfin lábunkát végezhet.
A második fordulónál az úszó hátúszásról mellúszásra fordul. Ennél a fordulónál az úszó háton fekvő helyzetben érinti a falat, majd többféle technikával is végrehajthatja a fordulatot. Lapos fordulóval, és bukófordulóval. Lapos fordulónál az úszó háton fekvő helyzetben éri el a falat, s annak érintése után lábait a fal felé húzza, míg fejét és vállait az ellenkező irányba lendíti. Az elrugaszkodás a lábfejek falra érkezése után kezdődik. Az elrugaszkodás után az úszó folyamatosan hasra fordul. A lapos forduló előnye, hogy az úszó levegőt tud venni a forduló alatt, s így kisebb energiaveszteséggel tudja végrehajtani az elrugaszkodás utáni lehúzást. Bukófordulónál az úszó a falra érkezéskor az utolsó karmunka végén hátrafelé, a víz alá merül, anélkül, hogy a falra úszás ritmusát megtörné. A falra érkező kéz továbblendül és igen mélyre nyúl lefelé. Az úszó fejét hátrahajtva, lábait a fej fölött átlendítve egy hátrabukfencet végez. Lábait a falra helyezi.
A vegyesúszás harmadik fordulója a mellúszásról gyorsúszásra forduló. A forduló technikája az úszómozgás bekapcsolását kivéve megegyezik a mellúszás fordulójával. Az úszó az elrugaszkodást az oldalán kezdi meg, majd delfin lábmozgást végez.
4. Az úszás biomechanikája
A biomechanika az élő szervezetek mechanikai mozgásait tanulmányozza. Az úszásban kiemelten fontos a mozgások biomechanikai vizsgálata. Nélkülözhetetlen a magas szintű versenysporthoz, és egyes alapelvek az úszás alapfokú oktatásban is segítenek. A fizika és a biomechanika alapelveinek az ismerete nemcsak a helyes technika kialakításában segít, de a tanításában is. Jó, ha tudjuk, hogy a kisebb sűrűségű tanuló (serdülő lány, vagy a kicsit túlsúlyos gyermek) könnyebben lebeg a víz tetején. Az izmosabb fiúk „süllyedékenyebbek”. Nekik nemcsak az előrehaladáshoz, de a vízen való fennmaradáshoz is erőt kell kifejteniük. Az úszótechnika csiszolásában, a hibajavításban is nélkülözhetetlen az egyes alapelvek ismerete, hiszen így értjük meg a hiba okát, és így tudjuk kijavítani azt. Ha jobbra-ballra kibillen az úszó lába gyors, vagy hátúszásnál, ennek egyszerű fizikai magyarázata van. Newton adja meg rá a választ. Abban az esetben, ha valaki folyton nekiúszik a kötélnek, a kartempónál kell keresni a magyarázatot, a húzás, vagy tolás biomechanikájában. Számos egyszerű fizikai tétel létezik, mely hatással van az úszók teljesítményre. Kezdjük tehát az elején.
A vízbe merülő testre különféle erők hatnak. A testre minden irányból (alulról, felülről és oldalról) nyomás nehezedik. Ennek oka, hogy a folyadékrétegek egymás fölött elhelyezkedve súlyuknál fogva nyomják az alattuk lévőt. Ezt nevezzük hidrosztatikai nyomásnak. A vízbe merülő úszóra hat a lefelé irányuló súlyerő, és a vele ellentétesen ható felhajtóerő. A hidrosztatikai nyomóerő eredőjeként kapjuk meg a felhajtóerőt, mely Arkhimédész törvénye szerint az úszó által kiszorított folyadék súlyával egyezik meg. Kisebb sűrűségű úszónak nagyobb a felhajtóereje, így könnyebben lebeg a vízen, jobb a vízfekvése. Az úszó sűrűsége a szövetek arányától függ, tehát nem mindegy, hogy milyen az úszó testösszetétele. A szövetek sűrűsége különböző. A csontszövetnek a legnagyobb a sűrűsége, az izomé kisebb, és a zsíré a legkisebb. Az életkor változásával arányeltolódás következik be a szövetek mennyiségében. A testösszetétel mérésére ma már komoly műszerek léteznek. A sűrűséget változtathatjuk, méghozzá belégzéssel. Az úszók a kedvező vízfekvés érdekében, nagy vitálkapacitású tüdőből, rövid távon nem fújják ki a levegőt, ezáltal kedvezőbb lesz a felhajtóerő. Ha az úszó sűrűsége könnyebb a víznél, 1,00 g/cm3-nél kisebb, akkor az úszó lebeg a vízen, erőkifejtés nélkül képes fennmaradni.
Abban az esetben, ha sűrűsége nagyobb, mélyebbre merül, úszása kevésbé lesz hatékony, mert a propulzió egy része a fennmaradáshoz használódik el.
A propulziónál Newton III. mozgástörvényét, az akció-reakció elvét kell megemlíteni. A hatás-ellenhatás elve kimondja, hogy minden akciónak megvan az egyenlő erejű ellentétes irányú reakciója. Mindez azt jelenti, hogy ha az úszó karjaival, és lábaival hátrafelé mozgatja a vizet, akkor ugyanekkora erővel fog előre haladni.
Hatékony propulzió esetén az előrehajtó erő hozzávetőleg 56–57%-ban a kezek munkájából, 28–29%-ban az alkarból, és 15%-ban a lábmunkából származik. A világklasszis úszók kéz és alkarfelülete, valamint lábfejmérete nagyobb. Sokáig kísérleteztek az úszók, mire rájöttek, hogyan is kell a kézfejet tartani, és a kezet víz alatt mozgatni ahhoz, hogy az előrehaladás a legoptimálisabb legyen. Kezdetben teljesen nyújtott karral húztak, azt követte a hajlított könyökű, de egyenletes ívű tolás majd rájöttek, hogy egyik sem hatékony. Víz alatti felvételeket készítve az úszókról, elemezték a kéz mozgását. James E. Counsilmann volt az egyik legnagyobb úttörője a megfigyeléseknek. Azt állapította meg, hogy néhány úszó a testvonal közepénél húz, míg mások fordított kérdőjel formát írnak le, de az „s” forma sem volt ritka. Az úszószakemberek megállapították, hogy több húzásminta is lehet hatékony, így elfogadható. Az előrehajtó erő hatékonysága viszont nagymértékben függ a kéztempó hosszától. Ez azt jelenti, hogy egy víz alatti karmunka során mekkora utat tesz meg a kéz. Ezt szaknyelven tempóhossznak hívjuk. Profi úszók tempóhossza hozzávetőlegesen 2,5 méter. Ha az úszó gyorsabban szeretne úszni, nem a tempószámát kell növelnie (nem gyorsabban kell csapkodni a kezével), hanem a tempóhosszát kell egyenletesen fenntartania. Ha a kezdő úszó kétszer olyan gyorsan csapkodja a karjait, mint előtte, akkor az ellenállás négyszeresére növekszik, az elsietett karmunka a tempóhossz rövidüléséhez, a technika romlásához, az úszóritmus elvesztéséhez vezet. Gyorsabb lesz a fáradás, hiszen ha megduplázzuk a húzókar sebességét, akkor az energiafelhasználás nyolcszorosára nő. Nem véletlen, hogy az úszók egyenletes sebességre és irambeosztásra törekszenek (ezt lásd később).
A kézfej mozgása leginkább a hajók propellerére hasonlít. Az úszók többször változtatják a kézfej tartását álló, vagy kis sebességű vizet keresve. Ennek oka, hogy ebből több előrehajtó erőt nyerjenek.
Az ellenállásoknak különféle fajtáit különböztethetjük meg:
1. Közegellenállás, vagy frontális ellenállás. Az úszót a közeg, melyben halad, egy meghatározott erővel akadályozza, ellenállást fejt ki az elmozdulással szemben. A víz ellenállásához hasonló a levegő ellenállása is,
együttesen közegellenállásnak nevezzük hatásukat. Áramlástörvények határozzák meg az ellenállás hatását. A közeg által kifejtett, az úszó sebességével ellentétes irányú erő (frontális ellenállásnak azért hívjuk, mert szemből éri az úszót) nagysága függ: a test alakjától, a közeg sűrűségétől, az úszási sebesség nagyságától, és az áramlás útjába eső felszín nagyságától. A test alakja akkor lenne ideáis ellenállás szempontjából, ha az cseppformájú lenne. Fontos megállapítás a következő: abban az esetben, ha az úszó kétszeresére növeli a sebességét a közegellenállási erő négyszeresére emelkedik. Az ellenállások közül ez az az ellenálás, ami a leginkább visszatartja az úszó sebességét. Nem véletlen, hogy az úszók a technika fejlesztésével törekedtek a frontális ellenállást minimálisra szorítani. Míg a klasszikus mellúszásnál, ahol a láb oldalra kimozdult, a combfelület óriási ellenállást váltott ki, addig a mai technikánál az ellenállást csökkentve a kisebb felületű lábszárra került a mozgás központi szerepe.
1.68. ábra - A helyes és a menedékes testhelyzet gyorsúszásnál
Nem véletlen, hogy a versenyúszók a tökéletes technikára törekszenek. Abban az esetben ha az úszó technikája nem ideális, a frontális ellenállás nagyon lelasíthatja a sebességet. Például, ha a gyorsúszó megemeli a fejét, a törzs lesűlyedése és a fej megemelése miatti kedvezőtlen testhelyzet 20–35%-ban növeli az ellenállást.
2. Hullámellenállás. A vízfelület egyenetlenségéből származó visszatartó erő a hullámellenállás. A víz az úszó előtt feltorlódik, mögötte völgyet alkot, emiatt egy hullámrendszert képez. Magasabb sebességnél az úszó előtt kialakuló ellenállás jelentős lesz. A magasabb úszók előnyösebb helyzetben vannak. Minél magasabb az úszó, nemcsak hogy nagyobb sebesség elérésére képes, de a hullámellenállás is kedvezőbb számára.
Rövidtávúszóknál ez még inkább érvényes.
1.69. ábra - A hullám ellenállás
3. Bőrsúrlódás, vagy súrlódási ellenállás. A test és a folyadék (víz) részecskéi között súrlódás lép fel. A folyadék hozzátapad a mozgó testhez, így az úszók, testük mentén rengeteg vízmolekulát cipelnek magukkal.
Tudományosan nem bizonyított, hogy ennek az ellenállásnak túl nagy szerepe lenne az úszókat lassító tényezők között. Ugyanis a sportolók sebessége túl kicsi, pl. egy hajóéhoz vagy repülőgépéhez képest. Utóbbiaknál nagyon lényeges ez a faja ellenállás, nem véletlenül építik áramvonalasra a hajók, a repülők farokrészét, hogy ezáltal is csökkentsék az ellenállást. Mivel a súrlódás nagyságát a felület nagysága, és érdessége határozza meg, ezért az úszók testük leborotválásával, és profi cápadresszek alkalmazásával csökkentik ennek mértékét.
4. Hátsó szívóerő, vagy örvényellenállás. Vízben való mozgás, úszás közben örvények keletkeznek. Ezek az örvények lelassítják az úszót. A hidrodinamika kutatásai azt mutatják, hogy nagyobb sebességnél a test mögött erős örvényképződés mutatkozik, ami megközelítőleg a közeg sűrűségével és a sebesség négyzetével arányos.
Nézzük, hogy még mire kell az úszóknak odafigyelni, hogy hatékonyan, és gyorsan ússzanak. Már korábban említettük az egyenletes sebességet, ami fontos teljesítményt meghatározó tényező. Had szemléltessük egy egyszerű példával ennek fontosságát. Amikor városban közlekedünk, az autónk több benzint fogyaszt, mintha az autópályán egyenletesen 50-nel mennénk. Miért? Mert a városban lámpáról lámpára lelassítunk, megállunk, felgyorsítunk, és ezt így folytatjuk. Mikor elindulunk, és nulláról kell felgyorsítanunk 50km/h-ra, a járművünk, többet „eszik”, mintha tartaná az egyenletes sebességet. Az úszóknál ugyanez érvényesül. A felgyorsításhoz több energiára van szükség, mint az egyenletes sebesség megtartásához. Az úszók tehát az energia megtakarítás miatt egyenletes sebességre törekszenek. Ez nem csak a leúszott táv egészének sebességére értendő, hanem az egyes úszásnemeken belül is fontos szerepet kap. Gyorsúszásnál, és hátúszásnál az egyenletes sebesség fenntartása egyszerűbb, hiszen mikor az egyik kar befejezte a tolást (előrehajtó erőt) a másik kar már kezdi is a húzást, így meg tudja tartani az egyenletes propulziót. Ellenpéldának nézzük a pillangóúszást. A két karral erőteljes előrehajtó erőt fejt ki az úszó, de miután befejezte a víz alatti tempót, és a víz fölötti passzív részt végzi, teste
lelassul, így sebessége hullámzó lesz, gyorsul – lassul – gyorsul – lassul. Ugyanez figyelhető meg a mellúszásnál is. Gondoljunk a kar és lábmunka összhangjánál olvasottakra. Három forma ismeretes, a folyamatos, a kivárásos, és az átfedéses. Ugye most már nem kétséges, hogy miért is az átfedéses a leggyorsabb.
A lassulási periódus itt a legkisebb, itt tartható leginkább fenn az egyenletes sebesség.