# Uinnin hydrodynamiikka ja varusteet · Triathlon, Taso 8: Asiantuntija

Triathlon · Taso 8: Asiantuntija · Insporta Book (https://book.insporta.app/fi/triathlon/level-8/swim-hydrodynamics-and-equipment/)

Uinnin hydrodynamiikka ja varusteet: 100 faktaa, 10 testiä.

Veden läpi liikkumisen fysiikka: vesivastus, noste ja kehon asento, märkäpukutiede, swimskinit ja pukusäännöt, eteneminen, vastuksen ja voiman mittaaminen, peesaus, virtaukset ja suunnistus, virtaviivaisuus ja uinnin energetiikka.

## Testi 1: Vastus vedessä

- Pintakitka, painevastus (muotovastus) ja aaltovastus yhdessä vastustavat pinnalla uivaa uimaria. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Vesi on suunnilleen 800–830 kertaa ilmaa tiheämpää, minkä vuoksi nopeudet vedessä ovat niin paljon pienempiä. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Kuten ilmassa, vedenvastus skaalautuu suunnilleen nopeuden neliön mukana, joten tarvittava teho kasvaa suunnilleen kuution mukana. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Aaltovastus kasvaa jyrkästi nopeuden mukana, kun uimari työntää edellään suurempaa keulaaaltoa. (Lähde: Vennell, Pease & Wilson, J Biomech 2006)
- Aaltovastus väheni vähäiseksi noin 0,5–0,7 m:n syvyydessä, minkä vuoksi liu'ut ja työnnöt tehdään veden alla. (Lähde: Vennell, Pease & Wilson, J Biomech 2006)
- Pinnan alla kulkeminen välttää aaltovastuksen, joten virtaviivainen liuku säilyttää nopeuden pidempään. (Lähde: Vennell, Pease & Wilson, J Biomech 2006)
- Passiivinen vastus mitataan hinattavalta, liikkumattomalta keholta; aktiivinen vastus sisältää todellisen uinnin kehon liikkeet. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Alaspäin viettävä keho esittää suuremman poikkipinnan ja jättää jälkeensä suuremman turbulentin jälkivanan. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Kraulin bruttohyötysuhde on matala; paljon energiaa kuluu lämpöön ja veden liikuttamiseen kehon sijaan. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Kun vastus kasvaa suunnilleen v:n neliön mukana, teho kasvaa suunnilleen v:n kuution mukana: 1,1 kolmanteen on noin 1,33. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)

## Testi 2: Noste ja kehon asennon fysiikka

- Noste on yhtä suuri kuin syrjäytetyn veden paino. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Paikallaan kelluttaessa ilmaa täynnä olevat keuhkot asettavat nosteen keskipisteen lähemmäs päätä kuin massakeskipisteen, joka on lähempänä lantiota; nämä kaksi voimaa muodostavat momentin, joka painaa jalat alas. Vedon aikana tilanne muuttuu, kuten Yanai osoitti. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Rasva (noin 0,9 g/ml) kelluu, kun taas lihas (noin 1,06 g/ml) uppoaa, joten kehonkoostumus muuttaa nostetta. (Lähde: Pendergast et al., J Appl Physiol 1977)
- Merivesi, jonka tiheys on noin 1,025 g/ml, antaa suuremman nosteen kuin makea vesi. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Vähemmän ilmaa keuhkoissa tarkoittaa pienempää syrjäytettyä tilavuutta ja heikompaa nostetta. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Suurempi rasvamassa ja jalkoja alas painava pienempi momentti johtivat naisilla vaakasuorempaan asentoon ja pienempään vastukseen. (Lähde: Pendergast et al., J Appl Physiol 1977)
- Jalkojen nostaminen antaa tasaisemman vartalolinjan ja pienemmän poikkipinnan veteen nähden. (Lähde: Toussaint et al., Med Sci Sports Exerc 1989)
- Pull buoy -kelluke lisää nostetta alhaalla kehossa ja vastustaa jalat alas painavaa momenttia. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Tiiviit, laihat kehot uppoavat enemmän, erityisesti jaloista, mikä kasvattaa vastusta ja potkuun tarvittavaa ponnistusta. (Lähde: Pendergast et al., J Appl Physiol 1977)
- Noste on yhtä suuri kuin paino, joten keho pysyy syvyydessään ilman ponnistelua. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)

## Testi 3: Märkäpukutiede

- Umpisoluvaahto sulkee sisäänsä typpikuplia, mikä tekee materiaalista vettä kevyempää ja eristävää. (Lähde: Toussaint et al., Med Sci Sports Exerc 1989)
- Molemmat sääntökokoelmat rajaavat märkäpuvun paksuuden 5 mm:iin nosteen rajoittamiseksi. (Lähde: World Triathlon Competition Rules (2025))
- Noin 1,25 m/s nopeudella märkäpuku pienensi aktiivista vastusta suunnilleen 12–14 %. (Lähde: Toussaint et al., Med Sci Sports Exerc 1989)
- Noste on hyödyllisintä lantiolla ja jaloissa, kun taas hartiat tarvitsevat liikkuvuutta vetoa varten. (Lähde: Chatard & Millet, Sports Med 1996)
- Liukkaat pinnoitteet vähentävät pintakitkaa ja karistavat vettä. (Lähde: Chatard & Millet, Sports Med 1996)
- Tiukka puku vastustaa rintakehän laajenemista ja lisää hengittämisen kuormitusta vedessä. (Lähde: Chatard & Millet, Sports Med 1996)
- Löysät tiivisteet kaulassa tai ranteissa päästävät veden kiertämään, mikä jäähdyttää uimaria ja lisää vastusta. (Lähde: Chatard & Millet, Sports Med 1996)
- Eristys, joka auttaa kylmässä vedessä, vangitsee lämpöä lämpimässä vedessä ja aiheuttaa ylikuumenemisen riskin kovissa ponnistuksissa. (Lähde: Chatard & Millet, Sports Med 1996)
- Säästetty voima kasvaa nopeuden mukana, vaikka heikommat uimarit hyötyvät ajallisesti enemmän kehonasentonsa vuoksi. (Lähde: Toussaint et al., Med Sci Sports Exerc 1989)
- Hihojen poistaminen vähentää hartioiden rajoitusta; jalat, joissa noste on tärkeintä, pysyvät peitettyinä. (Lähde: Chatard & Millet, Sports Med 1996)

## Testi 4: Swimskinit ja tekstiilipukujen säännöt

- Kymmeniä maailmanennätyksiä kaatui vuosina 2008–09 polyuretaanipuvuissa, minkä seurauksena FINA rajoitti puvut tekstiileihin. (Lähde: FINA Requirements for Swimwear Approval (2010))
- Vähän ilmaa läpäisevät paneelit lisäsivät nostetta ja puristivat kehon virtaviivaisempaan muotoon. (Lähde: FINA Requirements for Swimwear Approval (2010))
- Hyväksyttyjen pukujen on oltava tekstiilistä; miesten puvut ulottuvat vyötäröltä polveen, naisten olkapäältä polveen. (Lähde: FINA Requirements for Swimwear Approval (2010))
- Swimskin-puvut ovat pienikitkaisia tekstiilipukuja, joita käytetään kilpapuvun päällä vastuksen pienentämiseksi uinneissa, joissa märkäpukua ei käytetä. World Triathlon sallii ne ikäsarjaurheilijoille kaikissa kilpailuissa ja kieltää ne eliitti-, U23-, juniori-, nuoriso- ja paraurheilijoilta perusmatkalla ja sitä lyhyemmissä kilpailuissa. (Lähde: World Triathlon Competition Rules (2025))
- Swimskin-pukujen on oltava tekstiilistä ilman neopreenia, joten ne eivät voi antaa kelluvuutta. (Lähde: World Triathlon Competition Rules (2025))
- Pehmytkudoksen pitäminen tiukasti paikallaan antaa tasaisemman ääriviivan ja vähentää jälkivanaa ja tärinää. (Lähde: FINA Requirements for Swimwear Approval (2010))
- Hydrofobinen kangas karistaa vettä, mikä pienentää kitkaa ja estää puvun muuttumisen raskaaksi ja vettyneeksi. (Lähde: FINA Requirements for Swimwear Approval (2010))
- Hyväksyntätestit mittaavat muun muassa paksuuden, nosteen ja ilmanläpäisevyyden. (Lähde: FINA Requirements for Swimwear Approval (2010))
- Swimskin antaa pienemmän vastuksen vedessä ja riisutaan vaihdossa. (Lähde: World Triathlon Competition Rules (2025))
- Mikä tahansa kelluva materiaali voi tehdä vaatteesta märkäpuvun, joka on kielletty silloin, kun märkäpuvut eivät ole sallittuja. (Lähde: World Triathlon Competition Rules (2025))

## Testi 5: Miten uimarit tuottavat etenemisvoiman

- Veden työntäminen taaksepäin synnyttää yhtä suuren ja vastakkaisen voiman uimariin. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Counsilman sovelsi Bernoullin periaatetta ja väitti, että kädet toimivat kuin siivet ja synnyttävät nostovoimaa. (Lähde: Counsilman, Biomechanics in Swimming symposium (1971))
- Tutkimusten mukaan eteneminen syntyy pääosin käteen ja kyynärvarteen kohdistuvista vastusvoimista, joihin nostovoima lisää osuutensa. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Osa työstä menee hukkaan veden työntämiseen ympäriinsä; etenemishyötysuhde on hyödyllinen osuus. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Tutkimusten mukaan potku lisää nopeutta noin 10 %; sen pääasiallinen tehtävä on kehonasento ja tasapaino. (Lähde: Deschodt et al., Eur J Appl Physiol 1999)
- Varhainen pystysuora kyynärvarsi tarjoaa enemmän taaksepäin suunnattua pinta-alaa ja lisää etenemisvoimaa. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Suurempi pinta työntää suurempaa vesimäärää vasten ja lisää voimaa hartian kautta. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Kun käsi kiihdyttää vettä sen sijaan, että pitäisi siitä kiinni, vähemmän ponnistuksesta liikuttaa kehoa. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Voima saavuttaa huippunsa vetovaiheessa ja laskee palautusvaiheessa, joten nopeus nousee ja laskee jokaisen syklin aikana. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Koska vastus kasvaa jyrkästi nopeuden mukana ja kiihdyttäminen vaatii työtä, tasaisempi nopeus on edullisempi. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)

## Testi 6: Vastuksen ja voiman mittaaminen vedessä

- Vinssi tai hinausköysi vetää virtaviivaista uimaria, ja tarvittava voima kirjataan. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Measuring Active Drag -järjestelmä käytti vedenalaisia voima-antureilla varustettuja tukia aktiivisen vastuksen arvioimiseen uinnin aikana. (Lähde: Hollander et al., Int J Sports Med 1986)
- Kiinteää sidettä vasten uiminen voima-anturin kanssa antaa etenemisvoiman ilman eteenpäin liikettä. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Paikallaan uiminen muuttaa vedon mekaniikkaa ja poistaa vastuksen, joten se ennustaa vapaata uintia vain osittain. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Uimarit sprinttaavat sekä kiinnitetyn pienen hydrodynaamisen kappaleen kanssa että ilman sitä; nopeuden muutos antaa aktiivisen vastuksen. (Lähde: Kolmogorov & Duplishcheva, J Biomech 1992)
- Kehoon kiinnitetyt kiihtyvyysanturit ja gyroskoopit tallentavat vetovaiheet, pyörimisen ja nopeuden muutokset. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Kädet ja jalat tuottavat sekä etenemistä että vastusta, joten niiden erottaminen vaatii epäsuoria menetelmiä. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Vedenalaiset kuvat paljastavat sen, mitä laiturilta ei näe, kuten käden radan ja lantion korkeuden. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Hinausnopeuden kaksinkertaistaminen suunnilleen nelinkertaistaa vastusvoiman. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Kun ponnistus ja vetotiheys pidetään vakiona, nopeampi aika tai pidempi matka vetoa kohden viittaa pienempään vastukseen. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)

## Testi 7: Peesaus vedessä

- Uiminen 0–50 cm jalkojen takana pienensi passiivista vastusta noin 21 %. (Lähde: Chatard & Wilson, Med Sci Sports Exerc 2003)
- Sivuttainen peesaus noin lantion tasolla antoi pienemmän vastuksen vähenemisen kuin suoraan takana. (Lähde: Chatard & Wilson, Med Sci Sports Exerc 2003)
- Peesaus pienensi hapenottoa, veren laktaattia ja koettua rasitusta samalla nopeudella. (Lähde: Chatard & Wilson, Med Sci Sports Exerc 2003)
- Pienillä nopeuksilla ja turbulenttien jälkivanojen kanssa uimarin takana oleva suoja on epätäydellisempi. (Lähde: Chatard & Wilson, Med Sci Sports Exerc 2003)
- Hyöty on suurin aivan lähellä ja vähenee nopeasti etäisyyden kasvaessa. (Lähde: Chatard & Wilson, Med Sci Sports Exerc 2003)
- Samalla nopeudella uiminen pienemmällä ponnistuksella vähentää seuraaviin osuuksiin kulkeutuvaa väsymystä. (Lähde: Delextrat et al., Med Sci Sports Exerc 2003)
- Uinnissa peesanneilla triathlonisteilla oli parempi pyöräilyn hyötysuhde jälkeenpäin kuin yksin uinnin jälkeen. (Lähde: Delextrat et al., Med Sci Sports Exerc 2003)
- Hyvä johtaja määrää linjan ja vähentää sitä, kuinka usein seuraaja nostaa päätä suunnan tarkistamiseksi. (Lähde: Chatard & Wilson, Med Sci Sports Exerc 2003)
- Hitaamman uimarin takana pysyminen säästää energiaa mutta voi maksaa aikaa kokonaisuudessaan. (Lähde: Chatard & Wilson, Med Sci Sports Exerc 2003)
- Peesauskiellot koskevat pyöräosuutta; uimarit saavat peesata vedessä. (Lähde: World Triathlon Competition Rules (2025))

## Testi 8: Virtaukset, linjat ja suunnistuksen fysiikka

- Virtaukseen päin tähtääminen (ferry angle) kumoaa ajautumisen, jolloin todellinen reitti kulkee suoraan kohteeseen. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Reitin pituus skaalautuu tekijällä 1/cos(10 astetta), eli noin 1,015, joten lisäystä tulee suunnilleen 1,5 %. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Poikkeamat lisäävät pituutta ja korjaukset rikkovat rytmin, joten pienet virheet kasautuvat pitkällä uinnilla. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Kello menettää signaalin aina, kun käsivarsi on veden alla, joten reitit arvioidaan paikannusten välillä. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Lakin alle kiinnitettynä se on alttiina taivaalle tasaisemmin kuin ranteessa pidettävä laite. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Virtausta vastaan maanopeutta pienentää virtauksen nopeus. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Hidas vastavirran osuus kestää pidempään kuin nopea myötävirran osuus, joten nettovaikutus on hitaampi kokonaisaika. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Vuorovesivirtaukset voivat voimistua tai kääntyä kilpailuajan aikana ja muuttaa parasta linjaa. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Poijujen, rikkaruohojen tai uimareiden liike lämmittelyn aikana paljastaa virtauksen suunnan ja voimakkuuden. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Olosuhteissa, jotka työntävät uimareita pois linjalta, tiheämpi suunnan tarkistus huomaa ajautumisen ennen kuin se lisää matkaa. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))

## Testi 9: Kehon muoto ja virtaviivaisuus

- Runkonopeus kasvaa pituuden neliöjuuren mukana, joten pidemmät uimarit kohtaavat jyrkän aaltovastuksen nousun suuremmilla nopeuksilla. (Lähde: Vennell, Pease & Wilson, J Biomech 2006)
- Runkonopeudella keulaaallon pituus vastaa kehon pituutta ja vastus nousee jyrkästi. (Lähde: Vennell, Pease & Wilson, J Biomech 2006)
- Käsien pinoaminen ja pään puristaminen käsivarsien väliin minimoi otsapinta-alan ja painevastuksen. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Pään nostaminen kallistaa kehoa, upottaa jalat ja lisää vastusta. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Ajelun jälkeen uimareilla oli matalampi veren laktaatti ja parempi matka vetoa kohden samalla nopeudella. (Lähde: Sharp & Costill, Med Sci Sports Exerc 1989)
- Kyljelleen kiertyminen pienentää veteen päin olevaa poikkipintaa vedon joissakin vaiheissa. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Vartalolinjan ulkopuolelle levittyvät jalat kasvattavat otsapinta-alaa ja turbulenssia. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Pidemmät vivut ja suuremmat pinnat auttavat ankkuroimaan vettä ja kattamaan enemmän matkaa vetoa kohden. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Heijastuneet aallot lisäävät turbulenssia; aaltoja vaimentavat ratanarut vähentävät sitä nopeissa altaissa. (Lähde: Vennell, Pease & Wilson, J Biomech 2006)
- Kiertyminen hengittämään toinen uimalasi vedessä pitää vartalolinjan ja lantion ylhäällä. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)

## Testi 10: Uinnin energetiikka

- Vedenvastus on niin suuri, että kilometrin uiminen kuluttaa moninkertaisesti enemmän energiaa kuin sen juokseminen. (Lähde: di Prampero et al., J Appl Physiol 1974)
- Energiakustannus on aineenvaihdunnan energia jaettuna matkalla, ja se heijastaa vastusta ja hyötysuhdetta. (Lähde: di Prampero et al., J Appl Physiol 1974)
- Koska vastus kasvaa nopeuden neliön mukana, metriä kohden kulutettu energia nousee jyrkästi suuremmalla nopeudella. (Lähde: di Prampero et al., J Appl Physiol 1974)
- Uinnin taloudellisuus riippuu paljon tekniikasta, selvästi enemmän kuin juoksussa. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Vastuksen ja etenemishyötysuhteen erot hallitsevat uintinopeutta tietyllä aerobisella kapasiteetilla. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Pääasiassa käsillä tehtävä työ vaakasuorassa, veteen upotetussa asennossa johtaa matalampaan huippuhapenottoon. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Uimarit, jotka kulkevat tietyllä nopeudella pidemmän matkan yhtä vetoa kohti, ovat yleensä taloudellisempia. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Märkäpuku vähentää vastusta, joten metriä kohti tarvitaan vähemmän aineenvaihdunnan energiaa. (Lähde: Chatard & Millet, Sports Med 1996)
- Tekniikan kehittyminen pienentää vastusta ja parantaa eteenpäinvievää tehokkuutta, mikä nopeuttaa uintia ilman suurempaa aerobista tehoa. (Lähde: Toussaint & Beek, Sports Med 1992)
- Edullisemmin uitu uintiosuus jättää enemmän glykogeenia ja vähemmän väsymystä pidemmälle pyörä- ja juoksuosuudelle. (Lähde: Delextrat et al., Med Sci Sports Exerc 2003)

Lähteet: Vertaisarvioitu urheilutekniikan ja fysiologian kirjallisuus; vakiintuneiden tosiasioiden osalta julkaistut testidata ja standardit

Tee testit: https://insporta.app/try?utm_source=book&utm_medium=referral