运动生物力学的概念
运动生物力学的概念
运动生物力学的概念运动生物力学是研究生物体在运动中所涉及的力学原理和机制的学科。
它通过分析生物体在运动过程中的力、速度、加速度等参数，来揭示生物体在不同运动形式和环境条件下的运动机制和优化策略。
运动生物力学具有广泛的应用领域，包括运动医学、运动训练、人体工程学等。
运动生物力学主要研究以下几个方面的内容：1. 动力学：动力学是研究运动的力学学科，它描述了生物体在运动过程中所受到的力、质量、速度和加速度之间的关系。
例如，通过分析运动过程中的惯性力、重力、摩擦力等力的作用，可以揭示生物体运动的原理和机制。
2. 步态分析：步态分析是研究人体行走、跑步等运动形式的力学学科。
通过分析生物体在步态循环中不同阶段的力学参数，如步长、步频、步态对称性等，可以评估和优化运动的效能和健康状况。
步态分析在康复医学、运动训练和人机交互等领域具有重要的应用价值。
3. 关节生物力学：关节生物力学是研究关节机械特性及其对运动影响的学科。
关节是连接骨骼的重要结构，通过分析关节运动的角度、力矩和力等参数，可以了解关节机械特性的变化和功能障碍的原因。
关节生物力学在骨科医学、康复治疗和人体工程学等领域有广泛的应用。
4. 肌肉力学：肌肉力学研究生物体肌肉的收缩、拉伸和力学性能。
通过分析肌肉的纤维类型、力-长度特性和能量代谢等特征，可以揭示肌肉在不同运动条件下的力学行为和能量转化效率。
肌肉力学在运动训练、康复医学和人工肢体设计等方面有重要的应用。
5. 人体姿势和平衡：运动生物力学还研究人体的姿势和平衡控制。
通过分析人体重心位置、姿势调整和平衡控制的力学机制，可以评估人体在不同条件下的平衡能力和运动稳定性。
这对于运动训练、康复治疗和老年人护理等领域具有重要的意义。
总之，运动生物力学通过研究生物体在运动中的力学原理和机制，为运动医学、运动训练和人体工程学等领域提供了理论基础和实践指导。
它的应用可以帮助优化运动表现、提高运动能力，促进康复治疗和改善人体健康。
运动生物力学的概念
一．运动生物力学的概念：运动生物力学的概念是研究体育运动中人体与器械机械运动规律的科学.二．动能与势能的正确利用<高水平运动员动作的特征〕：1.高水平运动员在完成投掷动作时有效地利用了助跑速度.2.高水平运动员超越器械动作时间短,身体背弓大器械被充分引向身体后方.3.高水平运动员较好的利用了身体的动能与肌肉的弹性势能.三．人体运动的形式：如果将人体简化为质点,人体运动可分为：直线运动和曲线运动.如果将人体简化为刚体,人体运动可分为：平动,转动和复合运动.2.斜抛物体的运动：1.定义：运动轨迹为抛物线2.斜抛运动的构成：水平方向：匀速直线运动竖直方向：竖直上抛运动四．牛顿第一定律〔惯性定律〕：1.定义：任何物体,在不受力作用时,都保持静止或匀速直线运动状态. 2.应用〔保持跑速,动作连贯〕牛顿第二定律与其应用1.定义F=ma 2：几点注意1.a是运动学量F是动力学量,他们都是矢量力是产生运动的原因,并且加速度方向与力的方向一致. 2.牛顿第二定律中的物体是被当做质点的 3.加速度与力同时出现同时消失,反应的是瞬时关系.应用：加速跑,超重,失重,弯道跑五．牛顿第三定律与其应用：1.定义Fab=-Fba 2.应用：加速跑,起跳,投掷链球六．动量与冲量 1.动量：K=mv 2.冲量：I=Ft 动量定理在体育中的应用1：落地缓冲动作：要减少对人体的冲力,就得延长力的作用时间.七．人体平衡的力学条件人体平衡的力学条件是人体所受的合外力为零和合外力矩为零.表达式为：∑F=0,∑M=0 如：燕式平衡,单杠支臂悬垂八．人体重心的概念：1.概念：人体全部环节所重力的合力的作用点,就叫人体重心 2.研究人体重心的意义：评定一个体育动作的质量,分析其技术特征和纠正错误动作等.都需要从人体重心的变化规律去分析,无论是动力性的动作还是静力性的姿势,探索其运动规律时,都离不开人体重心. 3.特点：人体中心不想物体那样恒定在一个点上,不仅在一段时间内,要受肌肉和脂肪的增长或消退等因素的影响,即使在每一瞬间,也要受呼吸,消化,血液循环等因素的影响,特别是在体育运动中,要受人体姿势变化的制约,随姿势的改变,有时甚至移出体外.例如：体操中的"桥〞,背越式跳高的过杆动作等.九．人体平衡的分类:1:根据支点相对中心位置分类：1：上支撑平衡：当人体处于平衡,切支撑点在人体重心上方,如：体操中的各类悬垂动作. 2：下支撑平衡：当人体处于平衡,切支撑点在人体重心的下方,下支撑平衡在体育动作中最为常见如：站立,自由体操和平衡木的平衡动作以与田径,武术等. 3：混合支撑平衡：是一种多支撑点的平衡状态,这时有的支撑点在人体重心上方,有的支撑点在人体重心下方.如：肋木侧身平衡根据平衡的稳定度分类：稳定平衡,不稳定平衡,随遇平衡,有限度的稳定平衡.1:稳定平衡：人体在外力作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体自然恢复平衡位置,而不需要通过肌肉收缩恢复平衡.如果物体偏离平衡位置的结果是物体重心升高,则该平衡是稳定平衡,多数上支撑平衡属于稳定平衡.如：单杠支臂悬垂2：人体在外力的作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体不仅不能回到原来的平衡位置,而是更加偏离平衡位置.如果物体偏离平衡位置的结果是物体的重心降低,则该平衡是稳定平衡,多数下支撑平衡属不稳定平衡.如：单臂手倒立3：随遇平衡：人体在外力的作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体既回不到原来的平衡位置,也不继续偏离原位置,而是在新位置上保持平衡.在体育中很少见.如：连续完成两个前滚翻.4：有限度的稳定平衡：人体在外力作用下,一定限度内偏离平衡位置,当外力撤除时,人体回到平衡状态,但如果偏离平衡位置超过某一限度时,人体失去平衡.如：太极拳中的推手.十：影响平衡稳定的力学因素1：支撑面2：中心高度3：稳定角：重力作用线同重心与支撑面相应边界的连线之间的夹角.稳定角越大,稳定性越好,反之,越差.稳定角为零,人体处于临界状态.如蹲踞式起跑,"预备〞中运动员尽可能将重心抬高并前移,以减小前进方向的稳定角,以便快速破坏稳定平衡. 4：平衡角5：稳定系数：该系数表明了物体依靠重力抵抗翻到作用的能力. K>1,平衡不破坏K=1,临界状态K<1平衡被破坏人体重量力矩越大,稳定系数越大,破坏平衡所需的外界翻到力矩也越大,即人体平衡的稳定性越好如：摔跤,拳击,柔道项目中按体重分级,原因就在于此.十一：人体平衡的特点：1：人体不能绝对静止,由于呼吸活动和血液循环必然造成人体重心时刻变化. 2：人体内力在维持平衡的作用3:人体的补偿动作4：人体具有自我控制,调节和恢复平衡的能力5：心理因素的影响十二：1：人体转动轴就人体转动而言,通常称体外的转动轴为实体轴实体轴：人体绕体外的运动器械转动时,器械就是人体转动的实体轴,例如体操中的单杠等. 非实体轴：人体局部肢体或人体转动时所绕的位于人体内部的轴,也就是指人体内的假想的轴十三：动量矩定理的应用：1.人体环节的运动：人体的各种运动状态都以骨杠杆的转动为基础,而骨杠杆的转动状态的变化,则是肌肉拉力矩的作用结果.在体育动作中为增大环节的转动效果,通常可采用如下途径：减小转动惯量：当肌力矩一定时,减小环节或环节系对某轴的转动惯量,可以达到增加大转动角速度或角加速度的目的.故此,在环节绕关节轴的转动时,通常采用参与转动的环节或环节系的质量尽可能靠近转轴的方法,以减小他们对转轴的转动惯量,从而提高转动角速度或角加速度.十四：动量矩守恒定律：根据动量矩定理推论,当刚体所受的合外力矩为零时,其动量矩保持不变,这就是动量矩守恒定律,其数学表达式为：当M=0时Iω=恒矢量十五：阿基米德原理：液体作用在沉没或漂浮物体上的总压力的方向垂直向上,大小等于物体所排开液体的重量,该力又称为浮力,作用线通过压力的几何中心,又称浮心.根据重力G与浮力P的大小,物体在液体中将有三种不同的存在方式：1.重力G 大于浮力P,物体将下沉到底,称为沉体2.重力G等于浮力P,物体可以潜没于液体中,称为潜体3.重力G小于浮力P,物体会上浮,直到部分物体露出液体面,使留在液面以下部分物体所排开的液体重量恰好十六：片流和湍流,涡动和涡旋：1.片流〔层流〕：液体的流动是分层的,层与层之间互不干扰2.湍流〔紊流〕：液体流动不分层,做混杂紊乱流动3.涡旋：当液体通过非流线型物体时很容易在物体的尾部形成湍流,即尾部的流体在物体前后压强差的作用下产生逆向回流和明显的涡旋十七：马格努斯效应：当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时,在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力.在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象称作马格努斯效应.十八：1.摩擦阻力：由于流体的粘性所引起的阻力称为摩擦阻力.主要取决于运动物体的速度、浸入水面积和表面的粗糙程度等 2.形状阻力：由于流动时流束变形以与涡旋的出现等原因.在物体得前方和后方产生压强差所引起的阻力称为压差阻力3.兴波阻力和碎波阻力：当运动员游进时破坏了流体平衡而使流体振荡,使液面产生波浪所消耗的能量造成阻力,称为兴波阻力.当运动速度较快或划臂和打腿的动作会使波浪破碎形成飞沫,造成水花这部分最不能损耗而形成阻力称为破碎阻力十九：骨的强度：1.定义：骨受力时抵抗破坏的能力,用极限应力表示〔斜率、面积〕2.影响骨的强度的因素：种族、性别、年龄、不同骨与骨的不同部位3.骨的强度大小的排列顺序：剪切<弯曲<拉伸<压缩二十：1.骨组织的构成：成骨细胞,破骨细胞2.沃尔夫定律：骨在需要的地方就生长,不需要的地方就吸收.即骨的生长、吸收、重建都与骨的受力状态有关.是十九世纪外科医生朱利叶斯·沃尔夫的重大发现.二十一：1.肌肉的基本功能是将化学能转变为机械能 2.肌肉的生物力学特性表现为：肌肉的收缩力,收缩速度3.对肌肉的研究分为：离体肌,在体肌二十二：1.收缩成分：由肌肉蛋白微丝与肌球蛋白微丝组成,兴奋时可产生X力,称主动X 力2.串联弹性成分：由肌腱、肌节间Z盘与肌微丝的结缔组织组成,当收缩成分兴奋后,使肌肉具有弹性,起缓冲作用3.并联弹性成分：由肌内膜,肌束膜和肌纤维组成,当被牵拉时产生弹力,称被动X力二十三：1.肌肉被动X力为零时,肌肉所能达到的最大长度称为肌肉的平衡长度2.收缩元的X力随长度变化,表现最大X力时的长度称肌肉的静息长度,约为平衡长度的125%〔下肢〕二十四：1.肌肉总X力=被动X力+主动X力2.肌肉长度小于平衡长度时：总X力=主动X力3.肌肉长度大于平衡长度时：总X力=主动X力+被动X力二十五：Hill方程〔肌肉收缩力—速度曲线〕：1.V=b〔T0-T〕/<T+a〕2.T=a〔V0-V〕/<V+b> T：X力 V：速度 T0：最大X力 V0：最大速度肌力随肌肉收缩速度的增加而下降二十六：肌肉的激活状态：在神经脉冲的影响下,肌肉的收缩成分出现激活状态,因此把肌肉兴奋时其收缩成分力学状态的变化称为肌肉的激活状态二十七：肌肉的松弛：被拉长的肌肉,其X力有随着时间的延长而下降的性质,这一特性称肌肉的松弛二十八：载荷增大时肌肉收缩力学特性发生如下变化：1.动作潜伏期延长2.收缩幅度减小3.收缩速度下降二十九：肌肉与腱的生物力学性能对运动的影响：1.增加动作的力和速度2.提高动作的经济性3.对冲击载荷和振动载荷的缓冲三十：肌肉的收缩形式：1.肌力矩小于阻力矩时肌群作退让性收缩,也叫离心收缩〔肌肉的收缩力作复功〕2.肌力矩等于阻力矩时肌群作等长性收缩3.肌力矩大于阻力矩时肌群作克制性收缩,也叫向心收缩三十一：人体基本运动形式：1.上肢：推、拉、鞭打 2.下肢：缓冲动作、蹬伸动作、鞭打动作3.全身：摆动、躯干扭转、相向运动三十二：关节活动顺序性原理：1.大小关节：肌肉生理横断面大的关节称大关节,反之称小关节2.关节活动顺序性原理是：当需要客服大阻力时,或需要表现出大的运动速度时,总之是作发力动作时总是：〔1〕大关节首先产生活动原理：大关节总是首先产生活动,原因是大关节的肌肉生理横断面大产生的肌力矩也大,因此在人体运动过程中它能首先克服阻力矩,使环节运动2.关节活动顺序性原理的实际意义：大关节产生活动后,依据关节的大小表现出一定的先后顺序3.小关节的活动也很重要：结束动作由小关节完成,结束动作完成的好坏直接影响到整个动作的质量〔1〕小关节是动作的支撑点,影响动作的稳定性〔2〕影响动作的完成时间,小关节主动参与动作可提高动作的速度,缩短完成动作的时间〔3〕可以精确的控制器械,如铁饼,标枪出手,篮球投篮等手指都有拨动动作前者加强器械飞行的稳定性,后者加大球飞行的弧度.三十三：鞭打动作原理：1.动作：在克服阻力或自位体位移的过程中,肢体各环节依次加速和制动,使末端环节产生极大速度的运动形式称为鞭打动作.2.作用：在运动链末端产生极大的运动速度和打击力.3.原理：动量矩传递：做鞭打动作时,鞭根〔近端环节〕先加速挥动,获得动量矩.然后制动,在制动过程中,动量矩向鞭梢〔末端环节〕传递.由于鞭梢质量较小,因此获得较大的运动速度.4.例：投掷标枪,排球扣球三十四：缓冲与蹬伸动作原理：1.缓冲动作〔1〕缓冲动作的意义：①减少外力作用,遵循动量定理缓冲的机制为：通过延长力的作用时间,减少外力对人体的作用②是完成动作技术的重要环节,缓冲动作的充分与否直接影响到动作完成的质量三十五：摆动动作原理：1.摆动动作的运动学特征2.摆动动作的合理配合形式3.摆动动作的作用〔1〕提高重心相对高度〔2〕增加起跳力三十六：躯干扭转原理：1.力学原理：动量矩守恒2.作用：增大摆动动作的幅度,速度与蹬地力三十七：相向运动原理：1.相向运动产生的原因：〔1〕解剖学原因〔2〕力学原因2.例：〔1〕跨栏〔2〕走步式跳远三十八：划分动作阶段的依据：1.肌肉工作形式2.作用力的性质3.动作方向4.动作的任务与性质5.人体工作环境三十九：确定动作技术的特征画面：1.定义：不同的动作阶段的临界画面称为动作技术的特征画面2.意义：反应动作技术的好坏,如最大缓冲动作,蹬伸的最大角度四十：百米跑为什么采用蹲踞式起跑？：短跑运动员采用蹲踞式起跑,选择为两腿能更快速有效地蹬伸创造条件的预备姿势四十一：肌肉激活状态对百米跑起跑的影响：百米起跑,在"预备〞时使伸下肢的各肌群产生"预X力〞,这样可以提高反应速度和起跑能力.四十二：途中跑：跑的基本生物力学要素：1.步长：左右脚着地点之间在运动向上的距离2.步频〔步时〕：单位时间跑的步数〔跑一步所用的时间〕3.速度=步长*步频四十三：跑步的生物力学原理：1.步长、步时的构成：〔1〕步长的构成：着地距离、后蹬距离、腾空距离〔2〕步时的构成：支撑时间和腾空时间四十四：步长步时的合理组成：1.着地距离短：增大着地角,减少阻力,有利于保持跑速〔阻力冲量,动力冲量〕2.缓冲时间长：缓冲动作充分,可增大膝关节活动X围,减小后蹬脚,提高蹬地效果着地角—着地瞬间,着地点与重心连线和水平方向的夹角后蹬角—离地瞬间,膝关节角四十五：跑步时摆动动作的意义：1.良好的摆动技术,可减少着地时脚与地面的碰撞阻力〔脚在着地瞬间获得较大的向后运动的速度〕2.摆动动作可提高蹬地力,有利于提高蹬地效果 3.摆动动作直接与步幅,步频有关4.上肢的摆动动作,对下肢的快速摆动与提高步频起促进作用四十六：蹬地动作技术原理：1.跑步的缓冲动作：主要由踝,膝关节完成,踝关节活动幅度34°~38°角,髋关节不参与缓冲,支撑阶段的开始与前半时期,髋关节的伸展活动起主要作用,促使身体重心前移2.支撑阶段的后半部分,特别是在蹬伸阶段,膝,踝关节的活动起主要作用.在蹬伸结束时,膝关节角在150°~165°之间四十七：跳的一般原理：1.助跑：助跑的作用：〔1〕助跑速度是起跳后人体腾起速度的重要组成部分〔跳远水平速度减少10%~15%,跳高水平速度减少60%~左右〕2.为缩短起跳时间与增大起跳力创造条件3.提高肌肉弹性势能四十八：如何增大重心的垂直向上速度：1.增大重心上升的高度：〔1〕缓冲阶段起跳腿的屈曲下蹲使重心下降,增加了起跳过程中身体重心垂直位移的高度〔2〕肢体的摆动动作可大幅度地提高身体重心高度〔3〕起跳腿的提踵对身体重心升起高度起重要作用2.缩短助跑时间：加大助跑速度腾起速度：起跳离地瞬间人体重心的速度腾起角：起跳离地瞬间人体重心的速度与水平线的夹角腾起高度：起跳离地瞬间人体重心的高度四十九：跳高：1.影响跳高成绩的因素：跳高成绩的三个分量：H1—腾起瞬间身体重心高度H2—重心腾起高度H3—超越横杆高度总成绩：H=H1+H2-H3助跑：弧线助跑的优点：延长身体重心在起跳过程中向上加速的垂直用力距离.因此有助于提高身体腾起速度,倒数第三步降低身体重心位置,也可增加重心向上加速的垂直用力距离正确的起跳姿势：起跳时身体并不过早倒向横杆,两臂和摆动腿向正上方摆动,腾起瞬间身体质心在起跳点的正上方,这样的起跳技术较合理,既有充分的起跳力,又有足够过杆的角动量五十：助跑的作用：1.增大投掷时器械的初速度2.提高肌肉的弹性势能3.为人体动量向器械转移创造条件五十一：投掷：1全身各部分动作的配合原理：〔1〕关节活动顺序性：在投掷时人体各环节按照由下而上的方法与时间顺序进行活动,因此能产生良好的投掷效果〔2〕人体各环节同时结束用力：在投掷过程中,下肢稳固的支撑才能保证人体对投掷方向产生良好的用力状态,因此正确的投掷技术,在表现出大关节带动小关节活动的同时,还表现出大小关节同时结束用力状态的特点〔3〕身体重心位移与速度变化的规律：在投掷过程中,身体重心位移不间断的特点,这是人体给投掷物产生良好施力状态的必要条件,在投掷后身体重心速度有明显下降的现象,这是投掷过程中较好的实现了动量的传递,身体重心速度明显下降和重心位移不间断的要求,二者不矛盾,因为重心位移间断,表明用力间断或停顿,而重心速度下降仅表明位移量下降,并不一定间断五十二：动能与势能的正确利用〔高水平运动员动作的特征〕：1.高水平运动员在完成投掷动作时有效得利用了助跑速度2.高水平运动员超越器械动作时间短,身体背弓大器械被充分引向身体后方3.高水平运动员较好地利用了身体的动能与肌肉的弹性势能。
运动生物力学
运动生物力学运动生物力学1、什么是生物力学？生物力学是门涉及施力在人体上的内部和外部力以及这些力产生效应的科学。
2、运动生物力学：是以机能解剖学，运动生理学和力学的理论与方法，研究人体运动器系的生物力学特性，人体运动动作的力学规律以及运动器械力学规律的科学。
3、运动生物力学的学科任务研究人体结构与运动功能的关系人体运动器系由骨关节和肌肉组成硬件--骨骼为杠杆，关节为枢纽，，肌肉收缩为动力软件--中枢神经系统最大的肌肉输出功率--最适的肌肉长度，最佳的收缩速度，适当拉长后收缩研究人体运动技术的规律动作技术的基础规律个体技术动作原理建立先进的动作技术原理研究人体运动技术的最佳化优秀运动员一个性化技术的生物力学诊断，分析和评价设计与改进运动器材有效避免运动损伤，提高运动成绩研究运动损伤的力学原因研究运动损伤发生的机制运动损伤检测与研究方法4、运动生物力学的发展趋势基础研究运动器系的生物力学机理肌电和肌力关系神经肌肉控制和反馈应用研究运动生物力学诊断（技术分析）肌群的工作特点运动技术的仿真和技术动作创新研究5、运动的形成1平移（直线平移）（曲线平移）（非线性平移）2旋转(内轴的角向运动)（外轴的角向运动）3平移+旋转（综合运动）6.动作结构运动时所组成的各动作间相互联系、相互作用的方式或顺序7.运动学特征空间形态（几何关系）动作随时间的变化(动作的性质)动作时间和空间相互作用的规律性8、动力学特征1动作的发生和变化的原因--力2力的相互作用和能量相互作用的规律性9.运动学特征（动作形式）空间特征：人体在完成运动动作时人体各环节随时间变化所产生的空间位置改变状况，不同动作人体各部分的运动轨迹不同时间特征：不同动作的开始时间与结束时间，动作的持续时间以及各阶段所占比例不同.时空特征：人体完成运动动作时人体位置变化的快慢.10.动力学特征（动作中的力）惯性特征：人体运动中人的整体环节以及运动器械的质量转动惯量对运动动作所具有的影响.力的特征：动作结构的力的特征决定了其他特征的表现方式能量特征：人体运动时完成的功能和功率方面表现形式11.动作系统：大量单一动作按一定规律组成为成套的技术动作，这些成套的技术动作叫动作系统有目的的运动行为，最合理的动作12.动作系统分类及特点1、周期动作系统A反复性和连贯性B节律性C交互性D惯性作用2、非周期性动作结合动作系统A独立性B复杂性和稳定性3.混合性动作系统A制约性B风险性4.不固定动作系统A复杂性B多变性13.人体动作系统信息反馈和人体自控规律人体在完成体育动作系统的过程中，借助于大脑中枢神经系统传递动作的信号或信息，并且有目的的对动作系统进行实施控制。
运动生物力学名词解释
运动生物力学名词解释运动生物力学是研究动物运动的力学原理和机制的学科。
它通过对运动的力学特征、力的作用方式、力量的传递和产生的力向量等方面的研究，揭示了动物在运动时受到的力学影响及其对运动的调节。
以下是一些常见的运动生物力学名词解释：1. 动力学：动力学研究在外力作用下物体的运动状态和运动规律。
在运动生物力学中，动力学研究力对运动物体的影响，如力对物体的加速度和速度的影响。
2. 动作学：动作学研究动物在运动过程中的姿势和动作形态。
它关注于身体各部位的位置、角度、关节角度变化等参数，通过这些参数的分析，可以评估运动的质量和效果。
3. 力矩：力矩是一个力矢量与力臂之积，用于描述力对物体的转动效果。
在运动生物力学中，力矩的概念被用来研究动物在运动过程中关节的力量平衡和力量传递。
4. 动量：动量是物体运动状态的物理量，它等于物体的质量乘以速度。
在运动生物力学中，动量的概念用于描述动物在运动中的惯性和施加力量的效果。
5. 能量：能量是物体进行工作或产生运动的物理量，运动生物力学中的能量是指动物在运动过程中的机械能，包括动能和势能。
6. 平衡：平衡是指物体在受到的外力和内力之间达到力的平衡状态。
在运动生物力学中，平衡是动物在运动过程中保持稳定的重要条件。
7. 骨骼肌：骨骼肌是由肌肉纤维组成的，可以通过神经系统的控制产生运动的肌肉。
它是动物身体运动的主要驱动器。
8. 关节：关节是骨骼的连接点，允许骨骼在运动中相对运动。
在运动生物力学中，研究关节的结构和力学性质，可以揭示动物运动的机制和原理。
9. 步态：步态是指动物或人在行走、奔跑等运动中，身体各部位的运动规律和协调程度。
通过研究步态，可以了解运动能量的节约和传递、肌肉力量的调节等问题。
10. 拉力：拉力是指在运动中发挥的拉伸作用的力。
在运动生物力学中，拉力研究动物在运动中肌肉纤维和肌腱的拉伸变化，以及拉力对力量的传递和产生的影响。
运动生物力学的研究对于人类运动训练、运动伤害预防和康复等具有重要的指导价值。
运动生物力学11
运动生物力学
生物力学是研究生物体在运动过程中受力、运动学和运动动力学等方面的科学。
运动生物力学是在生物力学的基础上研究生物体运动的一门学科。
运动生物力学结合了生物学、物理学和数学等多学科知识，旨在深入了解生物体的运动规律和优化运动表现。
运动生物力学的基本概念
运动生物力学研究范围广泛，涉及到骨骼、肌肉、关节和神经等系统在运动中
的作用机制。
通过运动生物力学的研究，可以揭示生物体在运动时受到的作用力，理解肌肉和关节在运动中的协调配合以及运动过程中所消耗的能量等重要信息。
运动生物力学在运动训练中的应用
运动生物力学在运动训练中有着重要的应用价值。
通过运动生物力学分析运动
员的运动技术，可以找出技术中存在的问题，并为运动员提供改进建议，帮助其提高运动表现。
此外，运动生物力学也可用于设计运动装备，优化运动装备的性能，提高运动效率和安全性。
运动生物力学的未来发展
随着科学技术的不断发展，运动生物力学领域也在不断创新和完善。
未来，人
们可以通过虚拟现实和模拟技术等手段更准确地模拟生物体在运动中的各种参数，并利用大数据和人工智能等技术分析和优化运动过程。
运动生物力学将在运动科学和运动医学等领域继续发挥重要作用，为运动员提供更科学、更准确的训练和指导。
结语
运动生物力学作为一门交叉学科，为我们深入了解生物体运动规律和提高运动
表现提供了重要的理论和实践支持。
在未来的发展中，我们可以期待运动生物力学的进一步深化和广泛应用，为促进运动健康和提高人们的生活质量做出更大的贡献。
9运动生物力学
4. 剪切
标准的剪切载荷是一对大小相等，方向相 反，作用线相距很近的力的作用，有使骨发生 错动（剪切）的趋势，在骨骼内部的剪切面产 生剪应力。
5. 扭转
载荷加于骨上使其沿轴线产生扭曲时， 即形成扭转。
6. 复合载荷
由于骨的几何结构不规则，且始终受到 多种不定的载荷，因此，在体骨的载荷是复杂 的。
四、骨的受力形式与表现
力臂：从支点到动力作用线的垂直距离。 阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离。 力矩：力和力臂的乘积。 阻力矩：阻力和阻力臂的乘积。
二、杠杆的分类
1. 第一类杠杆（平衡杠杆）
特征：支点在力点与阻力点中间，主要作用是传递动力和 保持平衡，支点靠近力点时有增大速度和幅度的作用，支 点靠近阻力点时有省力的作用。
F 2L L
L
2F
F
L
F
L
F L
F
三、肌肉结构力学模型的性质
（一）肌肉张力——长度特性 1. 收缩元张力——长度曲线
10 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 1 .0 1 .5 2 .0 2 3 3 .5 .0 .5 4 .0 A B c
等 收 过 中 张 — 度 线 长 缩 程 的 力 长 曲
F P S
这里称为S上的平均应力。
（三）应变
要研究内力在截面上的分布规律，首先必须研究 物体中各点处的变形程度。假设把物体分为无数很小 的正六面体，沿X轴方向的AB边原长X，变形后长度 改变了 X ， X 称为线段AB的线变形。伸长时 X 为 正值，缩短时为负值。若AB上各点的变形程度相同， 则比值为： X X 表示单位长度的伸长或缩短，称为线应变。若沿 AB线段各点变形程度不同，则线应变定义为：
运动生物力学名词解释
运动生物力学名词解释
运动生物力学是一门研究人体运动的全面系统的科学，它以力学的观念来研究人体的运动和性能。
该学科的研究将其研究对象单独分类为四种，分别是关节运动学、肌肉动力学、肌腱动力学和骨骼动力学。
关节运动学是运动生物力学中首先研究的一门学科，其研究对象是人体的关节系统。
通过对关节系统定义和研究，可以解释人类运动的力学原理，例如膝关节和肩关节等，以及活动运动时的各种力学力的作用情况，以及它们之间的关系。
肌肉动力学是研究人体运动的核心学科之一，它的研究对象是肌肉的力学特性及其对于人体运动的影响。
肌肉动力学中的主要内容包括肌肉的质量、力学力量、持续力量等，可扩展为肌肉的生理、结构、动力学特性及其对运动的影响等。
肌腱动力学是研究成人体运动过程中肌腱力学特性的学科。
它涉及到肌腱的力学特性，在运动过程中的拉力和张力，以及它们对运动的影响。
通过对肌腱力学特性的了解，可以更好地理解人类体内的运动机制，提高运动的安全性和精确度。
骨骼动力学是研究人体运动的核心学科之一，它的研究对象是骨骼的动力学行为，以及其对人体运动和力学性能的影响。
在骨骼动力学研究中，研究者关注骨骼的力学特性，例如对骨骼的物理力学测量，并利用计算机模拟骨骼在各种条件下的受力行为，以及骨骼运动时的动力学性能。
运动生物力学是研究人体运动的一门多面向的学科，它涉及到从关节运动学到肌肉动力学、肌腱动力学以及骨骼动力学等方面的学科，以及它们之间的联系。
目前，运动生物力学在运动、康复和免疫治疗等多领域发挥着重要的作用，为人体的正常功能发挥着支持作用。
运动生物力学 经典复习资料汇总及答案解析(本科)
运动生物力学经典复习资料汇总及答案解析（本科）绪论1、运动生物力学的概念：研究体育运动中人体及器械机械运动规律及应用的科学。
2、填空习题：（1）运动学测量参数主要包括肢体的角（位移）、角(速度)、角(加速度)等；动力学测量参数主要界定在（力的测量）方面；人体测量是用来测量人体环节的（长度）、（围度）以及（惯性参数），如质量、转动惯量；肌电图测量实际上是测量（肌肉收缩）时的神经支配特性。
（2）运动生物力学的测量方法可以分为：（运动学测量）、（动力学测量）、（人体测量）、以及（肌电图测量）。
（3）人体运动可以描述为：在（神经系统）控制下，以（肌肉收缩）为动力，以关节为（支点）、以骨骼为（杠杆）的机械运动。
2 主观题：（1）运动生物力学研究任务主要有什么？标准答案：一方面，利用力学原理和各种科学方法，结合运动解剖学和运动生理学等原理对运动进行综合评定，得出人体运动的内在联系及基本规律，确定不同运动项目运动行为的不同特点。
另一方面，研究体育运动对人体有关器系结构及机能的反作用。
其主要目的是为提高竞技体育成绩和增强人类体质服务的，并从中丰富和完善自身的理论和体系。
具体如下：第一，研究人体身体结构和机能的生物力学特性。
第二，研究各项动作技术，揭示动作技术原理，建立合理的动作技术模式来指导教学和训练。
第三，进行动作技术诊断，制定最佳运动技术方案。
第四，为探索预防运动创伤和康复手段提供力学依据。
第五，为设计和改进运动器械提供依据（包括鞋和服装）。
第六，为设计和创新高难度动作提供生物力学依据。
第七，为全民健身服务（扁平足、糖尿病足、脊柱生物力学）。
第一章节人体运动实用力学基础1、质点：忽略大小、形状和内部结构而被视为有质量而无尺寸的几何点。
刚体：相互间距离始终保持不变的质点系组成的连续体。
平衡：物体相对于某一惯性参考系（地面可近似地看成是惯性参考系）保持静止或作匀速直线运动的状态。
失重：动态支撑反作用力小于体重的现象。
《运动生物力学》习题与答案
《运动生物力学》习题与答案（解答仅供参考）一、名词解释：1. 运动生物力学：运动生物力学是研究生物体（主要是人）在运动过程中的力学规律及其应用的科学，它综合了生物学、力学和解剖学等多学科的知识。
2. 动力链：动力链是指人体在进行运动时，各个关节和肌肉以特定的顺序和方式协同工作，形成一个连续的能量传递和动作执行系统。
3. 关节活动度：关节活动度是指关节在正常生理范围内能够完成的最大运动范围，包括屈曲、伸展、内收、外展、旋转等多个方向的运动。
4. 动作经济性：动作经济性是指在完成特定任务时，人体消耗最少的能量并达到最佳运动效果的能力。
5. 反应时间：反应时间是指从刺激出现到个体开始做出相应动作的时间间隔，是评价运动员反应速度和灵敏性的重要指标。
二、填空题：1. 运动生物力学的主要研究内容包括运动技术分析、______、运动伤害预防和康复等。
答案：运动性能提升2. 在运动过程中，肌肉的收缩形式主要有两种，即______和______。
答案：等长收缩、等张收缩3. 影响人体运动能力的因素主要包括身体素质、技术水平、______和心理因素等。
答案：运动装备4. 在跳跃运动中，蹬地阶段的主要目的是为了产生足够的______以克服重力。
答案：垂直力5. 在跑步过程中，脚跟着地会对膝关节产生较大的冲击力，因此许多教练建议采用______的着地方式。
答案：前脚掌或中足部三、单项选择题：1. 下列哪项不属于运动生物力学的研究内容？A. 运动技术分析B. 生物体能量代谢C. 动作经济性D. 运动伤害预防答案：B. 生物体能量代谢2. 在跳跃运动中，以下哪种肌肉的作用是使膝关节伸展？A. 股四头肌B. 股二头肌C. 缝匠肌D. 腓肠肌答案：A. 股四头肌3. 关于动作经济性的描述，以下哪个说法是错误的？A. 动作经济性是指在完成特定任务时，人体消耗最少的能量并达到最佳运动效果的能力。
B. 提高动作经济性可以减少运动员的疲劳感和受伤风险。
运动生物力学
运动生物力学运动生物力学是研究生物体在运动过程中所受到的力学效应及其变化规律的学科。
它综合运用生物学、物理学和力学原理，旨在揭示生物体在运动中的运动规律、力学特性以及对运动性能的影响。
一、引言运动是生命的基本属性之一，无论是人类还是动物，在日常生活中或者进行专业运动训练时，身体的各个组成部分都会发挥各自的特性，协同工作来实现运动的目标。
在运动过程中，运动生物力学通过量化分析生物体的力学原理和运动机制，帮助我们更好地了解运动的本质和规律。
二、运动生物力学的研究对象1. 人体运动生物力学人体运动生物力学是研究人类运动机能与运动方式之间的关系，以及不同因素对人体运动表现的影响。
它包括人体力学、人体骨骼肌肉系统的力学特性以及人体运动控制等方面的研究。
通过对人体运动的力学特性的研究，我们可以深入了解人体在不同运动状态下的运动规律和调控机制。
2. 动物运动生物力学动物运动生物力学是研究动物运动机制、力学特性以及运动适应性的学科。
不同种类的动物在生存和繁衍过程中，都会进行各种类型的运动，如捕食、逃避、繁殖等。
通过运动生物力学的研究，我们可以揭示动物在不同运动状态下的动作规律、运动策略以及运动适应性等。
三、运动生物力学的应用1. 运动训练与康复运动生物力学为运动训练和康复提供了科学依据。
通过对运动的力学特性的分析，运动生物力学可以帮助运动员或者康复者更好地掌握正确的运动方式和姿势，减少运动损伤的风险，提高运动技能和康复效果。
2. 设备设计与评估运动生物力学可以应用于运动器械和装备的设计与评估。
通过分析不同运动环境下的力学特性，可以为设备的改进和研发提供指导，并评估设备对运动表现和运动风险的影响。
3. 运动生理与运动医学研究运动生物力学为运动生理和运动医学的研究提供了重要的理论基础。
通过对运动过程中的力学变化和机制的研究，可以揭示运动对器官功能、代谢过程以及心血管系统等的影响，进一步推动运动生理学和运动医学领域的发展。
运动生物力学
运动生物力学1、运动生物力学是体育学、生物学、力学交叉渗透融合形成的科学，是研究体育运动中的人体力学行为规律的科学。
2、生物力学分为人类工程生物力学，劳动生物力学，整形生物力学，运动生物力学，康复生物力学，医用生物力学等。
3、运动生物力学是研究人体运动力学规律的科学。
4、人体惯性参数特征：（1）质量：衡量物体平行惯量大小是衡量的标准。
人体各环节的质量叫做各环节的绝对重量。
（2）重量：重量包括人体总重量和人体环节重量，人体环节重量称为环节绝对重量，环节绝对重量与人体总重量之比叫做环节相对重量，物体的重量为G，物体的质量m，重力加速度为g,G=mg.一定质量的物体，其重量随着重力加速度g的变化而变化。
（3）人体质心（重心）质心是物质的质量中心，重心是物体各组成部分所受重力的合力作用点。
人体的总质心是指人体整体质量分布的加权平均位置。
人体重心是人体各环节所受地球引力的合力作用点。
两者的物理意义不同但计算的结果一致。
（4）环节质心位置，描述环节质心位置一般采用环节质心半径系数的概念即近侧端关节中心至关节质心的距离与环节长度的比值。
（5）转动惯量，衡量物体转动惯性大小的物理量。
（6）回转半径。
5、环节划分方法有两种，一种是以人体的结构功能为依据，分割环节的切面通过关节转动中心，并以关节中心间的连线作为环节的长度，末端环节则是关节中心与环节质心之间的连线。
另一种是以人体体表骨性标志点作为环节的参考标志，并以此确定关节长度。
6、影响人体总重心位置的因素有六个：（1）性别：女子重心的相对高度比男子低0.5%~2%（2）年龄：随着年龄的变化，重心的绝对高度与相对高度均会发生变化，婴儿重心的相对高度比成年人约高10%~15%，随着年龄的增长相对高度下降（3）运动专项，运动专项训练的方式不同会使某些运动员的局部环节质量发生及分布发生改变。
（4）体型，判定体型的主要依据就是人体肌肉和骨骼的发达程度以及脂肪积蓄程度。
（5）姿势，人体姿势的改变对重心位置有重大影响。
运动生物力学
运动生物力学运动生物力学一、名词解释1、运动生物力学：作为体育科学学科体系中的一门交叉学科，是以机能解剖学、运动生理学和力学的理论与方法，研究人体运动器系的生物力学特征、人体运动动作的力学规律以及运动器械机械力学规律的学科。
2、人体惯性参数：指人体整体及环节的质量、质心（重心）位置、转动惯量及转动半径。
3、转动惯量：是衡量物体（人体）转动惯性大小的物理量。
公式 r m i i n i J 21?=∑= 4、惯性参考系：指以地球或相对于地球静止不动的物体或做匀速直线运动的物体作为参考系，又称静参考系。
5、非惯性参考系：指以相对于地球做变速运动物体，或者说以相对于惯性参考系做变速运动的物体作为参考系，又称动参考系。
6、瞬时速度：人体在某一时刻或通过运动轨迹某一点时的速度。
7、人体内力：若将人体看做一个生物力学系统，则人体内部各部分相互作用的力。
（肌肉力、组织粘滞力、韧带张力、关节约束反作用力）8、人体外力：若将人体看作一个生物力学系统，来自于外界作用于人体的力。
（重力、弹性力、摩擦力、支撑反作用力、介质作用力）9、拉伸载荷：是沿骨的长轴方向，自骨的表面向外施加相等而反向的载荷，在骨内部产生拉应力和拉应变。
（单杠悬垂时上肢骨的受力）。
10、压缩载荷：是在骨的长轴方向上，加于骨表面的向内而反向的载荷，在骨内部产生压应力和压应变（举重举起后上肢和下肢骨的受力）11、应力松弛：当物体突然发生应变时，若应变保持一定，则相应的应力会随时间的增加而下降。
12、转动定律：刚体绕定轴转动时，转动惯量与角速度的乘积等于作用于刚体的合外力矩。
βJ M =13、鞭打动作：在克服阻力或自体位移过程中，肢体依次加速与制动，使末端环节产生极大速度的动作形式。
14、蹬伸动作：人体在有制成的状态下，下肢各环节积极伸展，配合以正确的摆臂技术，给支撑面施加压力，以获得较大支撑反作用力的动作过程。
15、稳定角：是重力作用线和重心至支撑面相应边界的连线之间的夹角。
运动生物力学
运动生物力学作业一、名词解释：1.运动生物力学：运动生物力学是以人体解剖学、人体生理学和力学的理论与方法，研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作的力学规律以及器械机械运动力学规律的科学。
2.肌肉的松弛：被拉长的肌肉，随着时间的延长，其弹性形变力逐渐下降的现象（特性）。
3.相向运动：人体在腾空状态时，若身体部分环节以11ωI 绕某轴发生转动，则必有另一些环节以22ωI 绕同一轴作反方向转动，且满足02211=+ωω I I ，这种现象称相向运动。
（与手抄的不同，以手抄为准）4.鞭打：手部游离(或持物)，上肢作类似鞭子急剧抽打的摆臂动作过程。
5．动态支撑反作用力：人体处于支撑状态时，由于人体局部环节的运动而给支点以作用力时，支点给人体的反作用力。
6．牵连速度：研究人体或器械运动时，动参照系相对于静参系的运动速度。
用Vt 表示。
7．人体重心：人体全部环节所受重力的合力作用点。
8．骨疲劳：反复作用的循环载荷超过某一生理限度时会使骨组织受到损伤，称为骨疲劳。
9.补偿运动：当人体的总重心在不适宜的方向上发生位移时，人能够在一定范围内把身体重心向相反方向移动以保持人体平衡。
10.稳定角：重力作用线同重心与支撑面边界相应点的连线的夹角。
11.腾起速度（起跳速度）：指起跳脚蹬离地面瞬间身体重心的速度大小。
12.爆发力：人体在短时间内快速的将生物化学能转换为机械能，对外输出强大功率的能力。
（爆发式用力需要人体的瞬时功率较大或最大。
）13.流体压差阻力（形状阻力）：由于流体流经物体时，流动状态的改变，形成涡旋，使物体前后产生压强差所引起的阻力。
14.：有限稳定平衡：人体偏离平衡位置后，在某一位置范围内能恢复平衡，超过限度则失去平衡。
15.静态支反力：人体处于静止状态，由于重力作用使人体对支点产生压力，而支点对人体产生的反作用力。
16.马格努斯效应：当球体在流体中既有平动又绕自身重心转动时，球体将作一种曲线运动。
运动生物力学
名词解释1 运动生物力学：是指以人体解剖学、生物力学、力学的理论与方法，研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作的力学规律以及运动器械机械力学规律的科学。
2 运动：1广义：指自然界各种物质存在的方式，是物质的固有属性。
2狭义：指物体的机械运动。
3 阿基米德定律：浮体所受到的浮力数值等于它的排干的那部分液体的重量，但方向是向上的，这个规律叫阿基米德定律。
4 伯努利定律：流动速度大的地方压强小，流动速度小的地方压强大。
5 马格努斯定律：物体的旋转角速度越大，产生的合压强也越大，此压强的方向与物体位移方向向合自转轴方向均垂直。
6 拉：是上肢克服阻力，将物体拉近人体或人体拉近握点的动作形式。
7 运动方程：是人们根据对物体的研究加以总结，用数学公式（运动方程）来描述物体运动规律的一种方式。
8 鞭打动作：是手部游离（或持物），上肢作类似鞭子急速抽打的摆臂动作。
9 蹬伸动作：下肢各关节积极伸展，配合以正确的摆臂技术，给支撑地面施加压力，以获得较大支撑反作用力的动作过程。
10 缓冲动作：在抵抗外力作用的过程中，下肢由伸展的状态转为较为屈曲的状态的动作过程称为下肢的缓冲动作。
11 动量守恒定律：如果系统不受外力或受外力的矢量和为零，则系统的总动量（包括大小和方向）保持不变，这一结论称为动量守恒定律。
12 平动：人体内任意两点的连线，在运动过程中始终保持平行，物体上任何一点瞬时运动都具有相同的速度或加速度，这种运动称为平动。
13 转动：在运动的过程中，如果人体内的各点都围绕同一轴线（转轴）做圆周运动。
14 复合运动：人体的运动往往不是单纯的平动或转动，绝大多数是既有平动又有转动的复合运动。
15 运动的独立性原理：人体或物体同时参与几个运动（称分运动），则有一个运动不受其他分运动的影响，人体或物体的运动是由各个彼此独立进行的运动叠加而成，故又称运动的叠加原理。
简答题1 试述动作技术原理与最佳运动技术的区别？答：动作技术原理与最佳运动技术是两个不同的概念。
运动生物力学的概念
一．运动生物力学得概念：运动生物力学得概念就是研究体育运动中人体及器械机械运动规律得科学。
二．动能与势能得正确利用(高水平运动员动作得特征）：1、高水平运动员在完成投掷动作时有效地利用了助跑速度。
2、高水平运动员超越器械动作时间短，身体背弓大器械被充分引向身体后方。
3、高水平运动员较好得利用了身体得动能及肌肉得弹性势能。
三．人体运动得形式：如果将人体简化为质点，人体运动可分为：直线运动与曲线运动。
如果将人体简化为刚体，人体运动可分为：平动，转动与复合运动。
2、斜抛物体得运动：1、定义：运动轨迹为抛物线2、斜抛运动得构成：水平方向：匀速直线运动竖直方向：竖直上抛运动四．牛顿第一定律（惯性定律）：1、定义：任何物体，在不受力作用时，都保持静止或匀速直线运动状态。
2、应用（保持跑速，动作连贯）牛顿第二定律及其应用1、定义F=ma 2：几点注意1、a就是运动学量F就是动力学量，她们都就是矢量力就是产生运动得原因，并且加速度方向与力得方向一致。
2、牛顿第二定律中得物体就是被当做质点得3、加速度与力同时出现同时消失，反应得就是瞬时关系。
应用：加速跑，超重，失重，弯道跑五．牛顿第三定律及其应用：1、定义Fab=-Fba 2、应用：加速跑，起跳，投掷链球六．动量与冲量1、动量：K=mv 2、冲量：I=Ft 动量定理在体育中得应用1：落地缓冲动作：要减少对人体得冲力，就得延长力得作用时间。
七．人体平衡得力学条件人体平衡得力学条件就是人体所受得合外力为零与合外力矩为零。
表达式为：∑F=0，∑M=0 如：燕式平衡，单杠支臂悬垂八．人体重心得概念：1、概念：人体全部环节所重力得合力得作用点，就叫人体重心2、研究人体重心得意义：评定一个体育动作得质量，分析其技术特征与纠正错误动作等。
都需要从人体重心得变化规律去分析，无论就是动力性得动作还就是静力性得姿势，探索其运动规律时，都离不开人体重心。
3、特点：人体中心不想物体那样恒定在一个点上，不仅在一段时间内，要受肌肉与脂肪得增长或消退等因素得影响，即使在每一瞬间，也要受呼吸，消化，血液循环等因素得影响，特别就是在体育运动中，要受人体姿势变化得制约，随姿势得改变，有时甚至移出体外。
运动生物力学
1、运动生物力学：是研究体育运动中人体运动力学行为规律的科学。
2、运动生物力学学科的演变:运动生物力学学科的萌芽时期、形成时期、发展时期。
3、运动生物力学学科形成的标志：1967年中国国际体育和教育理事会在瑞士苏黎世第一届国际生物力学讨论会的召开。
4. 1980年我国成立了中国体育科学学会和运动生物力学分会。
每四年举行一次全国综合性的体育科学大会。
2005年8月22日-27日第二十三届国际生物力学学术年会在北京召开，2000年在香港。
5. 运动生物力学学科特性：1.研究对象的复杂性。
2.研究方法的综合性。
3.测量技术的先进性。
4.研究内容的实践性。
6.转动惯量：是衡量物体（人体）转动∑=∆=n1iJ m i v2i,人越小，转动惯量J 就越小，就更容易转动。
7.环节划分的方法：1.以人体的结构功能为依据。
2.以人体体表骨性标志点作为划环节的标志。
8.人体惯性参数的特性：人体重心位置。
2.人体转动惯量。
9.影响人体重心位置的因素：1.性别。
2.年龄。
3.运动专项。
4.体型。
5.姿势。
6.生理和心理。
10.摄影方法：1.平面定点机摄像法（6米以内，比赛和训练现场周围有较大的空闲场地20--40米）。
2.平面跟踪摄像法。
3.立体摄像法。
11.力：力是物体间的相互作用。
力的三要素：力的方向，大小，作用点。
力分为：内力(肌肉力、组织粘滞力、韧带张力、关节约束反作用力）和外力（重力、弹性力、摩擦力、支撑力反作用力、介质作用力）。
人体受力特点：集中力和分布力，但大多为分布力。
正心力和偏心力，力的作用线通过人体质心的力称为正心力，力的作用线不通过人体质心的力称为偏心力。
12.骨受外力作用的形式：拉伸（单杠悬挂时上肢骨的受力）、压缩(举重举起后上肢和下肢骨的受力）、弯曲（负重弯举时前臂的受力）、剪切（人体运动小腿制动时，股骨髁在胫骨平台上的滑动产生剪应力）、扭转（投掷铁饼出手时支撑腿的受力）。
13.体育锻炼对骨的力学性能的良好影响：1.对未成年人：促进峰值骨量的增加.2.对成年人：一定程度的骨量增加或保持骨量。
运动生物力学的概念
运动生物力学的概念
运动生物力学是研究生物体运动过程的力学原理和规律的学科。
它结合了生物学、医学、物理学和数学等多学科的知识，探讨生物体运动的力学机制、运动过程中的力学参数以及运动对生物体结构和功能的影响。
运动生物力学主要研究以下几个方面：
1. 动力学：研究运动物体所受力的来源及其对物体运动的影响。
通过分析力的大小、方向和作用时间等参数，揭示人体运动的原理和机制。
2. 力学特性：研究生物组织和骨骼结构的力学性质，包括强度、刚度、柔韧性、弹性等。
通过测量和建模，了解生物体在运动时的力学行为，为运动训练和康复提供科学依据。
3. 动力学优化：研究生物体在不同运动任务中的优化策略，分析运动的效率和稳定性。
通过数学模型和计算方法，优化运动技能和训练方式，提高运动表现和竞技能力。
4. 运动损伤和康复：研究运动活动对生物组织和结构的影响，探索运动损伤的机制和康复的原理。
通过运动生物力学的分析和评估，指导损伤预防和康复治疗，促进运动健康和运动能力的提高。
总之，运动生物力学通过应用力学原理和方法，揭示生物体运
动的本质和规律，为运动训练、竞技表现和康复治疗等提供科学依据，并推动了运动科学的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一．运动生物力学的概念:运动生物力学的概念就是研究体育运动中人体及器械机械运动规律的科学。
二．动能与势能的正确利用(高水平运动员动作的特征):1、高水平运动员在完成投掷动作时有效地利用了助跑速度。
2、高水平运动员超越器械动作时间短,身体背弓大器械被充分引向身体后方。
3、高水平运动员较好的利用了身体的动能及肌肉的弹性势能。
三．人体运动的形式:如果将人体简化为质点,人体运动可分为:直线运动与曲线运动。
如果将人体简化为刚体,人体运动可分为:平动,转动与复合运动。
2、斜抛物体的运动:1、定义:运动轨迹为抛物线2、斜抛运动的构成:水平方向:匀速直线运动竖直方向:竖直上抛运动四．牛顿第一定律(惯性定律):1、定义:任何物体,在不受力作用时,都保持静止或匀速直线运动状态。
2、应用(保持跑速,动作连贯) 牛顿第二定律及其应用1、定义F=ma 2:几点注意1、a就是运动学量F就是动力学量,她们都就是矢量力就是产生运动的原因,并且加速度方向与力的方向一致。
2、牛顿第二定律中的物体就是被当做质点的3、加速度与力同时出现同时消失,反应的就是瞬时关系。
应用:加速跑,超重,失重,弯道跑五．牛顿第三定律及其应用:1、定义Fab=-Fba 2、应用:加速跑,起跳,投掷链球六．动量与冲量1、动量:K=mv 2、冲量:I=Ft 动量定理在体育中的应用1:落地缓冲动作:要减少对人体的冲力,就得延长力的作用时间。
七．人体平衡的力学条件人体平衡的力学条件就是人体所受的合外力为零与合外力矩为零。
表达式为:∑F=0,∑M=0 如:燕式平衡,单杠支臂悬垂八．人体重心的概念:1、概念:人体全部环节所重力的合力的作用点,就叫人体重心2、研究人体重心的意义:评定一个体育动作的质量,分析其技术特征与纠正错误动作等。
都需要从人体重心的变化规律去分析,无论就是动力性的动作还就是静力性的姿势,探索其运动规律时,都离不开人体重心。
3、特点:人体中心不想物体那样恒定在一个点上,不仅在一段时间内,要受肌肉与脂肪的增长或消退等因素的影响,即使在每一瞬间,也要受呼吸,消化,血液循环等因素的影响,特别就是在体育运动中,要受人体姿势变化的制约,随姿势的改变,有时甚至移出体外。
例如:体操中的“桥”,背越式跳高的过杆动作等。
九．人体平衡的分类:1:根据支点相对中心位置分类:1:上支撑平衡:当人体处于平衡,切支撑点在人体重心上方,如:体操中的各类悬垂动作。
2:下支撑平衡:当人体处于平衡,切支撑点在人体重心的下方,下支撑平衡在体育动作中最为常见如:站立,自由体操与平衡木的平衡动作以及田径,武术等。
3:混合支撑平衡:就是一种多支撑点的平衡状态,这时有的支撑点在人体重心上方,有的支撑点在人体重心下方。
如:肋木侧身平衡根据平衡的稳定度分类:稳定平衡,不稳定平衡,随遇平衡,有限度的稳定平衡。
1:稳定平衡:人体在外力作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体自然恢复平衡位置,而不需要通过肌肉收缩恢复平衡。
如果物体偏离平衡位置的结果就是物体重心升高,则该平衡就是稳定平衡,多数上支撑平衡属于稳定平衡。
如:单杠支臂悬垂2:人体在外力的作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体不仅不能回到原来的平衡位置,而就是更加偏离平衡位置。
如果物体偏离平衡位置的结果就是物体的重心降低,则该平衡就是稳定平衡,多数下支撑平衡属不稳定平衡。
如:单臂手倒立3:随遇平衡:人体在外力的作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体既回不到原来的平衡位置,也不继续偏离原位置,而就是在新位置上保持平衡。
在体育中很少见。
如:连续完成两个前滚翻。
4:有限度的稳定平衡:人体在外力作用下,一定限度内偏离平衡位置,当外力撤除时,人体回到平衡状态,但如果偏离平衡位置超过某一限度时,人体失去平衡。
如:太极拳中的推手。
十:影响平衡稳定的力学因素1:支撑面2:中心高度3:稳定角:重力作用线同重心与支撑面相应边界的连线之间的夹角。
稳定角越大,稳定性越好,反之,越差。
稳定角为零,人体处于临界状态。
如蹲踞式起跑,“预备”中运动员尽可能将重心抬高并前移,以减小前进方向的稳定角,以便快速破坏稳定平衡。
4:平衡角5:稳定系数:该系数表明了物体依靠重力抵抗翻到作用的能力。
K>1,平衡不破坏K=1,临界状态K<1平衡被破坏人体重量力矩越大,稳定系数越大,破坏平衡所需的外界翻到力矩也越大,即人体平衡的稳定性越好如:摔跤,拳击,柔道项目中按体重分级,原因就在于此。
十一:人体平衡的特点:1:人体不能绝对静止,由于呼吸活动与血液循环必然造成人体重心时刻变化。
2:人体内力在维持平衡的作用3:人体的补偿动作4:人体具有自我控制,调节与恢复平衡的能力5:心理因素的影响十二:1:人体转动轴就人体转动而言,通常称体外的转动轴为实体轴实体轴:人体绕体外的运动器械转动时,器械就就是人体转动的实体轴,例如体操中的单杠等。
非实体轴:人体局部肢体或人体转动时所绕的位于人体内部的轴,也就就是指人体内的假想的轴十三:动量矩定理的应用:1、人体环节的运动:人体的各种运动状态都以骨杠杆的转动为基础,而骨杠杆的转动状态的变化,则就是肌肉拉力矩的作用结果。
在体育动作中为增大环节的转动效果,通常可采用如下途径:减小转动惯量:当肌力矩一定时,减小环节或环节系对某轴的转动惯量,可以达到增加大转动角速度或角加速度的目的。
故此,在环节绕关节轴的转动时,通常采用参与转动的环节或环节系的质量尽可能靠近转轴的方法,以减小她们对转轴的转动惯量,从而提高转动角速度或角加速度。
十四:动量矩守恒定律:根据动量矩定理推论,当刚体所受的合外力矩为零时,其动量矩保持不变,这就就是动量矩守恒定律,其数学表达式为:当M=0时Iω=恒矢量十五:阿基米德原理:液体作用在沉没或漂浮物体上的总压力的方向垂直向上,大小等于物体所排开液体的重量,该力又称为浮力,作用线通过压力的几何中心,又称浮心。
根据重力G与浮力P的大小,物体在液体中将有三种不同的存在方式:1、重力G 大于浮力P,物体将下沉到底,称为沉体2、重力G等于浮力P,物体可以潜没于液体中,称为潜体3、重力G小于浮力P,物体会上浮,直到部分物体露出液体面,使留在液面以下部分物体所排开的液体重量恰好十六:片流与湍流,涡动与涡旋:1、片流(层流):液体的流动就是分层的,层与层之间互不干扰2、湍流(紊流):液体流动不分层,做混杂紊乱流动3、涡旋:当液体通过非流线型物体时很容易在物体的尾部形成湍流,即尾部的流体在物体前后压强差的作用下产生逆向回流与明显的涡旋十七:马格努斯效应:当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时,在与旋转角速度矢量与平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。
在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象称作马格努斯效应。
十八:1、摩擦阻力:由于流体的粘性所引起的阻力称为摩擦阻力。
主要取决于运动物体的速度、浸入水面积与表面的粗糙程度等2、形状阻力:由于流动时流束变形以及涡旋的出现等原因。
在物体得前方与后方产生压强差所引起的阻力称为压差阻力3、兴波阻力与碎波阻力:当运动员游进时破坏了流体平衡而使流体振荡,使液面产生波浪所消耗的能量造成阻力,称为兴波阻力。
当运动速度较快或划臂与打腿的动作会使波浪破碎形成飞沫,造成水花这部分最不能损耗而形成阻力称为破碎阻力十九:骨的强度:1、定义:骨受力时抵抗破坏的能力,用极限应力表示(斜率、面积)2、影响骨的强度的因素:种族、性别、年龄、不同骨及骨的不同部位3、骨的强度大小的排列顺序:剪切<弯曲<拉伸<压缩二十:1、骨组织的构成:成骨细胞,破骨细胞2、沃尔夫定律:骨在需要的地方就生长,不需要的地方就吸收。
即骨的生长、吸收、重建都与骨的受力状态有关。
就是十九世纪外科医生朱利叶斯·沃尔夫的重大发现。
二十一:1、肌肉的基本功能就是将化学能转变为机械能2、肌肉的生物力学特性表现为:肌肉的收缩力,收缩速度3、对肌肉的研究分为:离体肌,在体肌二十二:1、收缩成分:由肌肉蛋白微丝与肌球蛋白微丝组成,兴奋时可产生张力,称主动张力2、串联弹性成分:由肌腱、肌节间Z盘及肌微丝的结缔组织组成,当收缩成分兴奋后,使肌肉具有弹性,起缓冲作用3、并联弹性成分:由肌内膜,肌束膜与肌纤维组成,当被牵拉时产生弹力,称被动张力二十三:1、肌肉被动张力为零时,肌肉所能达到的最大长度称为肌肉的平衡长度2、收缩元的张力随长度变化,表现最大张力时的长度称肌肉的静息长度,约为平衡长度的125%(下肢) 二十四:1、肌肉总张力=被动张力+主动张力2、肌肉长度小于平衡长度时:总张力=主动张力3、肌肉长度大于平衡长度时:总张力=主动张力+被动张力二十五:Hill方程(肌肉收缩力—速度曲线):1、V=b(T0-T)/(T+a)2、T=a(V0-V)/(V+b)T:张力 V:速度 T0:最大张力 V0:最大速度肌力随肌肉收缩速度的增加而下降二十六:肌肉的激活状态:在神经脉冲的影响下,肌肉的收缩成分出现激活状态,因此把肌肉兴奋时其收缩成分力学状态的变化称为肌肉的激活状态二十七:肌肉的松弛:被拉长的肌肉,其张力有随着时间的延长而下降的性质,这一特性称肌肉的松弛二十八:载荷增大时肌肉收缩力学特性发生如下变化:1、动作潜伏期延长2、收缩幅度减小3、收缩速度下降二十九:肌肉与腱的生物力学性能对运动的影响:1、增加动作的力与速度2、提高动作的经济性3、对冲击载荷与振动载荷的缓冲三十:肌肉的收缩形式:1、肌力矩小于阻力矩时肌群作退让性收缩,也叫离心收缩(肌肉的收缩力作复功)2、肌力矩等于阻力矩时肌群作等长性收缩3、肌力矩大于阻力矩时肌群作克制性收缩,也叫向心收缩三十一:人体基本运动形式:1、上肢:推、拉、鞭打2、下肢:缓冲动作、蹬伸动作、鞭打动作3、全身:摆动、躯干扭转、相向运动三十二:关节活动顺序性原理:1、大小关节:肌肉生理横断面大的关节称大关节,反之称小关节2、关节活动顺序性原理就是:当需要客服大阻力时,或需要表现出大的运动速度时,总之就是作发力动作时总就是:(1)大关节首先产生活动原理:大关节总就是首先产生活动,原因就是大关节的肌肉生理横断面大产生的肌力矩也大,因此在人体运动过程中它能首先克服阻力矩,使环节运动2、关节活动顺序性原理的实际意义:大关节产生活动后,依据关节的大小表现出一定的先后顺序3、小关节的活动也很重要:结束动作由小关节完成,结束动作完成的好坏直接影响到整个动作的质量(1)小关节就是动作的支撑点,影响动作的稳定性(2)影响动作的完成时间,小关节主动参与动作可提高动作的速度,缩短完成动作的时间(3)可以精确的控制器械,如铁饼,标枪出手,篮球投篮等手指都有拨动动作前者加强器械飞行的稳定性,后者加大球飞行的弧度。