水面上游泳面临两种阻力:水的粘着力和兴波阻力。身体推开波浪会导致额外能量损耗。由于水面波速远低于水中声速,稍快游速可能超越波速产生水跃(激波),进一步大幅增加阻力。
为什么在水底游泳速度会更快?
水面动作易将水打散,使层流转变为阻力大得多的湍流,这也是水面游泳速度慢的原因。船只设计也印证了这一点:水面舰艇需劈开水流,而水下潜艇采用头圆尾尖的流线型以顺应流体减少湍流。
在水底游泳时,身体完全浸泡在水中,只要游速不产生激波,唯一的阻力就是水的粘着力。虽然人体非流线型,但水的粘着力大,流过身体多为阻力较小的层流而非湍流,从而降低了整体阻力。