Nr. 25. 1904. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



XIX. Jahrg. 315 



Fahrt blieb, sondern stoßweise vorrückte, so daß die 

 Bewegung der des selbsttätigen Schwiinmens ziemlich 

 ähnlich wurde. Die Geschwindigkeit war etwas 

 größer, als sie beim bequemen Spazierenschwimmen 

 sein würde, nämlich 48 m in 60 Sekunden. Die 

 Spannung des Schlepptaus wurde durch ein re- 

 gistrierendes Dynamometer aufgezeichnet. Es ergab 

 sich eine regelmäßig wellenförmige Kurve, deren 

 Maxima etwa 9, deren Minima 7 kg Zugkraft ent- 

 sprachen. Bei den Versuchen sah sich die Versuchs- 

 person, um den Mund über Wasser zu halten, ge- 

 nötigt, die Hände, die das Schlepptau hielten, senkrecht 

 abwärts zu strecken. Dadurch wurde der Wider- 

 stand ohne Zweifel größer, als er bei den gewöhn- 

 lichen Haltungen eines Schwimmers ist. Man darf 

 also a fortiori schließen, daß die nutzbare Arbeit, die 

 der Schwimmer zur Fortbewegung aufwendet, 9 mkg 

 für den Meter Weges nicht überschreitet. Da nun 

 1 m Weges bei der vorhandenen Geschwindigkeit 

 3 / 4 sec erforderte, ist die Arbeit, auf die Zeit be- 

 rechnet, = 7,1 mkg/sec. 



Katzen stein hat für mäßig schnelles Gehen (85 m 

 in der Minute) einen Arbeitsaufwand von 315,6 mkg 

 in der Minute, also 5,9 mkg/sec gefunden. Die auf 

 Fortbewegung verwendete Arbeit würde also beim 

 Schwimmen in der angegebenen Geschwindigkeit nur 

 13 % größer sein als beim Gehen von 85 m in der 

 Minute. 



Bekanntlich aber ist selbst auf stundenlangem Wege 

 eine Marschgeschwindigkeit von 100 m in der Minute 

 nichts Ungewöhnliches, dagegen bedeutet es eine er- 

 hebliche Anstrengung, auch nur eine Viertelstunde 

 lang in der angegebenen Geschwindigkeit zu 

 schwimmen. 



Dieser Widerspruch führt auf die Betrachtung, 

 daß die Schwimmbewegungen auch abgesehen von 

 Überwindung des Wasserwiderstandes eine erheb- 

 liche Anstrengung erfordern. Denkt man sich, daß 

 eine Versuchsperson, in freier Luft auf geeignete 

 Weise aufgehängt, dieselben Bewegungen machte, die 

 sie bei schnellem Schwimmen ausführte, so würde diese 

 Leistung eine beträchtliche Arbeit darstellen, ohne 

 daß irgend welche nutzbare Arbeit in Form von Fort- 

 bewegung getan würde. Die Größe dieser Arbeit 

 genau zu bestimmen , würde wieder eine recht 

 schwierige Aufgabe sein. Man kann aber auf einfache 

 Weise den Betrag wenigstens ungefähr abschätzen. 

 Nimmt man an , der Stoß der Beine nach hinten 

 werde mit genau derselben Stärke ausgeführt, mit der 

 das Bein bei aufrechter Körperhaltung aus der an die 

 Brust gezogenen Stellung zur gestreckten Stellung 

 herabfällt, so ist offenbar zu diesem Stoße dieselbe 

 Arbeit erforderlich, die die Schwere des Beines beim 

 Fall leistet. Da der Schwerpunkt des Beines, wie 

 aus den Untersuchungen von Braune und Fischer 

 (Über den Schwerpunkt usw., Abh. d. math.-phys. Kl. 

 d. K. Sachs. Gesellsch. d. Wiss. XV, VII) zu ersehen 

 ist, bei der betreffenden Bewegung um ungefähr 

 0,5 m fällt, das Gewicht beider Beine aber zu reichlich 

 20 kg veranschlagt werden muß, so kommen für den 



Stoß beider Beine mindestens 10 mkg Arbeit heraus, 

 die nur zur Bewegung der Körpermasse verwendet 

 wird. Das Schwimmen erweist sich also als eine 

 äußerst unökonomische Art der Fortbewegung, indem 

 eine größere Arbeitsmenge dazu verwendet wird, 

 Teile des Körpers umherzuschleudern, als dazu, den 

 Gesamtkörper durch das Wasser zu treiben. Die 

 auf solche Art scheinbar sinnlos verschwendete 

 Energie würde gespart werden, wenn die Schwimm- 

 bewegungen langsam gemacht würden, denn es würde 

 eine ganz geringe Arbeit erfordern, den Massen der 

 Beine dieselbe Bewegung bei geringerer Geschwindig- 

 keit zu erteilen. 



Diese Erwägung führt auf das Grundprinzip der 

 Mechanik der Schwimmbewegungen : Daß der Er- 

 folg der Schwimmbewegungen eben von ihrer Ge- 

 schwindigkeit allein abhängt. Langsame Schwimm- 

 stöße oder Ruderschläge sind so gut wie nutzlos. 

 Der Widerstand des Wassers wächst nämlich an- 

 nähernd mit dem Quadrate der Geschwindigkeit. 

 Wird das Bein sehr schnell ausgestoßen, so ruft 

 es einen entsprechend großen Widerstand im Wasser 

 hervor, und bei hinreichender Geschwindigkeit des 

 Stoßes findet die kleine Fläche des Fußes einen 

 so starken Widerstand, daß er den des viel größe- 

 ren Rumpfes bei einer geringen Geschwindigkeit 

 übersteigt. Daher bleibt der Fuß annähernd an 

 seiner Stelle, und der Rumpf wird durchs Wasser ge- 

 trieben. Diese Betrachtung, die sich schon in 

 E. Kohlrauschs vortrefflichem Büchlein „Physik 

 des Turnens" kurz angegeben findet, bildet, wie ge- 

 sagt, die Grundlage der Mechanik der Schwimm- 

 bewegungen. Sie erklärt, warum es auf die Form 

 der Bewegungen so wenig ankommt, weil ja offen- 

 bar die gleiche Bewegung , wenn sie in einer 

 Richtung schnell, in der anderen langsam ausgeführt 

 wird, einen Antrieb nach einer Seite ergeben muß. 

 Die Theorie, die noch heute in den Schwimmschulen 

 herrscht, daß durch Zusammenschlagen der Schenkel 

 eine Wassermasse nach hinten geworfen werde, deren 

 Rückstoß den Körper vorwärts triebe, deren Unhalt- 

 barkeit praktisch täglich dadurch bewiesen wird, daß 

 außer den Schwimmschülern an der Angel niemand 

 die Beine beim Schwimmen wirklich zusammen- 

 schlägt, wird durch sie vollständig gegenstandslos. 

 Zur Erklärung der Wirkungen des sogenannten 

 „Flimmerepithels" an den Schleimhäuten des Menschen 

 und vieler Tiere und der „Wimpersäume" der In- 

 fusorien ist übrigens dies Prinzip schon allgemein 

 anerkannt. 



Da nach alle dem nur plötzliche Bewegung der 

 Gliedmaßen beim Schwimmen förderlich sein kann 

 und plötzliche Bewegung der schweren Gliedermassen 

 beträchtlichen Energieaufwand bedingt, ist zugleich 

 auch die Ursache nachgewiesen, weshalb das Schwim- 

 men, insbesondere das schnelle Schwimmen eine so 

 große Anstrengung erfordert. Zahlenmäßig ist bis 

 hierher nur ein Energieverbrauch von 7 mkg/sec 

 nutzbarer Arbeit und 10 mkg für den Stoß der Beine 

 abgeschätzt. Es bleibt noch zu erwägen, daß die 



