医学]第一章 人体运动学总论新
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• 矢量的 合成：平行四边形法则 分解：正交分解
• 人体运动学中量的特 性：瞬时性，矢量性、 相对性和独立性。
运动的独立性原理
运动的独立性
• 时刻
描述人体运动时间的物理量
是人体位置的时间量度，用于运动的开始、 结束和运动过程中许多重要位相的瞬间。
• 时间
是人体运动持续时间的量度，是指人体运动
从某时刻到另一时刻所经过的时间间隔。描 述人体的运动在时间方面的概念主要包括运 动的次序、持续时间、速度和加速度。
• 位移：大小等于质点运动的起点到终点的直线距 离，方向由起点指向终点。位移是矢量，同时表 明运动的长度和运动的方向。
• 位移一般小于路程。（图例）
人体平动的时空物理量
• 速率指路程与通过这段路程所经历的时间之比。 • 速度指位移与通过这段位移所经历的时间之比，
是矢量。 • 瞬时速度指物体在某一时刻或通过运动轨迹上某
人体平动的空间物理量
• 轨迹：质点运动的路径。当把人体转化成质点来 描述其运动时，把代表人体或器械的质点在一定 时间内用坐标值确定的位置点连接起来，就是人 体或器械某质点的运动轨迹。
• 路程：是指物体从一个位置移动到另一个位置时 的实际运动路线的长度，也是质点运动轨迹的全 长。路程是标量，只有数值的大小，没有方向。
第一章 人体运动学总论
第一节 运动学概念 第二节 人体运动的形式和原理 第三节 人体运动的动力学 第四节 人体运动的静力学 第五节 人体转动力学
第一节 运动学概念
学习目标
• 1.掌握人体运动学、功能解剖学、生物力学、运 动生物力学，质点、刚体，轨迹、位移、路程的 定义；直线运动和曲线运动，人体运动的速度和 加速度，平动、转动和复合运动等基本概念。 熟悉时程、速率、角加速度、角位移等概念。 了解速度与速率的区别，运动的量的特点。
一点的速度。 • 加速度是描述速度的时间变化率的物理量。它是
一个矢量，有大小和方向。可以为正值、负值和0。 加速度也有平均加速度和瞬时加速度。 • 位移、速度和加速度都可以合成和分解，遵循平 行四边形法则。
人体转动的空间物理量
• 角位移：人体整体或 环节围绕某个轴转动 时转过的角度叫角位 移。
• 它是矢量，大小为转 过角度的大小，方向 由物理学中的“右手 法则”判定。
• 通常规定逆时针转动 的角位移为正，顺时 针转动的角位移为负 值。角位移的单位以 弧度表示。
人体转动的时空物理量
• 角速度、线速度和角加速 度等内容如后述。
二、人体运动的相对性、坐标系和始发姿势
物体的运动取决于参考物体选取的性质叫运动的 相对性。
运动的参考系的分类
描述物体运动时选择作为参考的物体或物体群叫 参考系（或参照系）。 在描述人体某环节运动时，多选用人体总重心或 邻近环节作为参考系。根据选定的参考系，可以 定性地描述物体的运动情况。分为两种：
• （2）转动：指运动过程中，身体上的各点都围绕同一直线（即轴） 作圆周运动，称转动。转动时人体各点距离轴的距离不同，所以 其线速度也不同，只能简化成刚体来处理。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
• （3）复合运动：人体的绝大部分运动包括平动和 转动，两者结合的运动称为复合运动。
• 如：骑自行车时，躯干可近似地看作平动，下肢 各关节围绕关节轴进行多级转动。
• 但是人体是生命体，因此在研究人体运动学时， 还要尽可能地考虑人的生命特征，才能正确地研 究人体的运动。
运动学基本概念
(一）力学中的物理量和运动的独立性
• 只有大小没有方向的物理量叫标量。如温度、时 间。其运算是简单的代数运算。
• 既有大小又有方向的物理量叫矢量。力、位移、 速度等力学中的大多数物理量都是矢量。其计算 有自己的规律。
• 2.掌握运动的相对性的原理，人体运动的三个面 和三个轴，和康复医学中人体运动的始发姿势。 熟悉两种参考系的定义，自由度的概念。
• 3.了解人体运动学发展简史。 • 4.熟悉人体运动学的内容、方法、与康复治疗学
的关系和意义。
运动学（kinesiology）
• 运动学（kinesiology）是理论力学的一个分支学 科，它是运用几何学的方法来研究物体的运动， 主要研究质点和刚体的运动规律。
人体运动学概念
• 是研究人体活动科学的领域。是通过位置、速度、 加速度等物理量描述和研究人体和器械的位置随 时间变化的规律或在运动过程中所经过的轨迹， 而不考虑人体和器械运动状态改变的原因。
• 本书所讲的人体运动学，主要指人体的功能解剖 学、生物力学和部分运动生物力学的内容。
• 研究运动器官的结构是如何适应其生理功能的学 科，为功能解剖学。
• 惯性参考系：把相对于地球静止的物体或相对于地球作匀 速直线运动的物体作为参考系叫惯性参考系。
• 非惯性参考系：把相对于地球作变速运动的物体作为参考 标准的参考系叫非惯性参考系。在描述人体运动的局部肢 体的运动状态时，多需要这种参考系。
人体的面与轴
人体的运动有三个面: • 水平面：与地面平行的面，把人体分为上下两部分； • 额状面：与身体前或后面平行的面，把人体分成前后两部分； • 矢状面：与身体侧面平行的面，把人体分为左右两部分。
2.刚体
• 是由相互间距离始终保持不变的许多质点组成的连 续体，它有一定形状、占据空间一定位置，是由实 际物体抽象出来的力学简化模型。在运动生物力学 中，把人体看作是一个多刚体系统。
人体的运动形式
• （1）平动：指运动过程中，身体上的任意两点的连线始 终保持等长和平行。其运动轨迹是直线或曲线，人体平动 时，身体上各点的位移、速度和加速度都一致，可简化成 质点处理。
• 研究生物体机械运动的规律，以及力与生物体的 运动、生理、病理之间关系的学科为生物力学。
• 研究运动中人体和器械运动力学规律的学科，为 运动生物力学。
• 在研究人体运动时，是以牛顿力学理论为基础的。 • 在运动生物力学中，把人体简化为质点、质点系、
刚体和多刚体系等力学模型，而使研究的问题大 大简化。
描述人体运动空间的物理量
▲1.质点 是指具有质量、但可以忽略其大小、形 状和内部结构而视为几何点的物体，是由实际 物体抽象出来的力学简化模型。
• 质点的运动包括直线运动和曲线运动。 • 直线运动又分为匀速直线运动和变速直线运动 • 曲线的运动方向始终在变化，具有矢量性。 • 曲线运动又常分为圆周运动和斜抛物体运动
• 人体运动学中量的特 性：瞬时性，矢量性、 相对性和独立性。
运动的独立性原理
运动的独立性
• 时刻
描述人体运动时间的物理量
是人体位置的时间量度，用于运动的开始、 结束和运动过程中许多重要位相的瞬间。
• 时间
是人体运动持续时间的量度，是指人体运动
从某时刻到另一时刻所经过的时间间隔。描 述人体的运动在时间方面的概念主要包括运 动的次序、持续时间、速度和加速度。
• 位移：大小等于质点运动的起点到终点的直线距 离，方向由起点指向终点。位移是矢量，同时表 明运动的长度和运动的方向。
• 位移一般小于路程。（图例）
人体平动的时空物理量
• 速率指路程与通过这段路程所经历的时间之比。 • 速度指位移与通过这段位移所经历的时间之比，
是矢量。 • 瞬时速度指物体在某一时刻或通过运动轨迹上某
人体平动的空间物理量
• 轨迹：质点运动的路径。当把人体转化成质点来 描述其运动时，把代表人体或器械的质点在一定 时间内用坐标值确定的位置点连接起来，就是人 体或器械某质点的运动轨迹。
• 路程：是指物体从一个位置移动到另一个位置时 的实际运动路线的长度，也是质点运动轨迹的全 长。路程是标量，只有数值的大小，没有方向。
第一章 人体运动学总论
第一节 运动学概念 第二节 人体运动的形式和原理 第三节 人体运动的动力学 第四节 人体运动的静力学 第五节 人体转动力学
第一节 运动学概念
学习目标
• 1.掌握人体运动学、功能解剖学、生物力学、运 动生物力学，质点、刚体，轨迹、位移、路程的 定义；直线运动和曲线运动，人体运动的速度和 加速度，平动、转动和复合运动等基本概念。 熟悉时程、速率、角加速度、角位移等概念。 了解速度与速率的区别，运动的量的特点。
一点的速度。 • 加速度是描述速度的时间变化率的物理量。它是
一个矢量，有大小和方向。可以为正值、负值和0。 加速度也有平均加速度和瞬时加速度。 • 位移、速度和加速度都可以合成和分解，遵循平 行四边形法则。
人体转动的空间物理量
• 角位移：人体整体或 环节围绕某个轴转动 时转过的角度叫角位 移。
• 它是矢量，大小为转 过角度的大小，方向 由物理学中的“右手 法则”判定。
• 通常规定逆时针转动 的角位移为正，顺时 针转动的角位移为负 值。角位移的单位以 弧度表示。
人体转动的时空物理量
• 角速度、线速度和角加速 度等内容如后述。
二、人体运动的相对性、坐标系和始发姿势
物体的运动取决于参考物体选取的性质叫运动的 相对性。
运动的参考系的分类
描述物体运动时选择作为参考的物体或物体群叫 参考系（或参照系）。 在描述人体某环节运动时，多选用人体总重心或 邻近环节作为参考系。根据选定的参考系，可以 定性地描述物体的运动情况。分为两种：
• （2）转动：指运动过程中，身体上的各点都围绕同一直线（即轴） 作圆周运动，称转动。转动时人体各点距离轴的距离不同，所以 其线速度也不同，只能简化成刚体来处理。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
• （3）复合运动：人体的绝大部分运动包括平动和 转动，两者结合的运动称为复合运动。
• 如：骑自行车时，躯干可近似地看作平动，下肢 各关节围绕关节轴进行多级转动。
• 但是人体是生命体，因此在研究人体运动学时， 还要尽可能地考虑人的生命特征，才能正确地研 究人体的运动。
运动学基本概念
(一）力学中的物理量和运动的独立性
• 只有大小没有方向的物理量叫标量。如温度、时 间。其运算是简单的代数运算。
• 既有大小又有方向的物理量叫矢量。力、位移、 速度等力学中的大多数物理量都是矢量。其计算 有自己的规律。
• 2.掌握运动的相对性的原理，人体运动的三个面 和三个轴，和康复医学中人体运动的始发姿势。 熟悉两种参考系的定义，自由度的概念。
• 3.了解人体运动学发展简史。 • 4.熟悉人体运动学的内容、方法、与康复治疗学
的关系和意义。
运动学（kinesiology）
• 运动学（kinesiology）是理论力学的一个分支学 科，它是运用几何学的方法来研究物体的运动， 主要研究质点和刚体的运动规律。
人体运动学概念
• 是研究人体活动科学的领域。是通过位置、速度、 加速度等物理量描述和研究人体和器械的位置随 时间变化的规律或在运动过程中所经过的轨迹， 而不考虑人体和器械运动状态改变的原因。
• 本书所讲的人体运动学，主要指人体的功能解剖 学、生物力学和部分运动生物力学的内容。
• 研究运动器官的结构是如何适应其生理功能的学 科，为功能解剖学。
• 惯性参考系：把相对于地球静止的物体或相对于地球作匀 速直线运动的物体作为参考系叫惯性参考系。
• 非惯性参考系：把相对于地球作变速运动的物体作为参考 标准的参考系叫非惯性参考系。在描述人体运动的局部肢 体的运动状态时，多需要这种参考系。
人体的面与轴
人体的运动有三个面: • 水平面：与地面平行的面，把人体分为上下两部分； • 额状面：与身体前或后面平行的面，把人体分成前后两部分； • 矢状面：与身体侧面平行的面，把人体分为左右两部分。
2.刚体
• 是由相互间距离始终保持不变的许多质点组成的连 续体，它有一定形状、占据空间一定位置，是由实 际物体抽象出来的力学简化模型。在运动生物力学 中，把人体看作是一个多刚体系统。
人体的运动形式
• （1）平动：指运动过程中，身体上的任意两点的连线始 终保持等长和平行。其运动轨迹是直线或曲线，人体平动 时，身体上各点的位移、速度和加速度都一致，可简化成 质点处理。
• 研究生物体机械运动的规律，以及力与生物体的 运动、生理、病理之间关系的学科为生物力学。
• 研究运动中人体和器械运动力学规律的学科，为 运动生物力学。
• 在研究人体运动时，是以牛顿力学理论为基础的。 • 在运动生物力学中，把人体简化为质点、质点系、
刚体和多刚体系等力学模型，而使研究的问题大 大简化。
描述人体运动空间的物理量
▲1.质点 是指具有质量、但可以忽略其大小、形 状和内部结构而视为几何点的物体，是由实际 物体抽象出来的力学简化模型。
• 质点的运动包括直线运动和曲线运动。 • 直线运动又分为匀速直线运动和变速直线运动 • 曲线的运动方向始终在变化，具有矢量性。 • 曲线运动又常分为圆周运动和斜抛物体运动