运动生物力学

运动生物力学：是运用生物学、力学以及体育技术理论，探索运动技术规律的科学。

松弛：是运用生物学、力学以及体育技术理论，探索运动技术规律的科学。

蠕变：如果对试件施加一个不变的载荷，则试件的变形将随着时间的延长而增加，这一过程称为蠕变。

周期性动作系统：以周期循环的规律出现的动作组合为周期性动作系统。

人体惯性参数：是指人体整体及环节的质量、质心位臵、转动惯量、转动半径。

转动惯量：是物体对一定转动轴的物体上各质点的质量与其至转动轴的距离平方的乘积之和。

蹬伸：下肢各环节积极伸展，给地面施以力量蹬离地面的动作过程称为蹬伸动作。

缓冲：当人体通过下肢与地面相互作用时，由于人体重力的作用，使伸展下肢各关节肌肉做离心收缩完成退让工作，下肢各关节呈屈曲状态称为下肢的缓冲动作。

鞭打：鞭打是手部游离（或持物），上肢做类似鞭子急速抽打的摆臂动作，如排球跳起大力发球、掷标枪、乒乓球，羽毛球的扣杀等动作。

参照系：又称参考系，是指描述人体是否运动时，所选定的作为参考标准的物体或物体群。惯性参照系：是指以地球或相对于地球静止不动的物体、或作匀速直线运动的物体作为参照系，通常又称为静参照系。

非惯性参照系：是指以相对于地球作变速运动的物体，或者说以相对惯性参照系做加速运动的物体作为参照系，通常又称为动参照系。

牛顿第一定律：物体若不受其他物体对它的作用，它将保持其静止或匀速直线运动状态不变。牛顿第二定律：物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。即 F=ma

牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力，总是同时在同一条直线上，大小相等，方向相反。即 F1＝－F2

动量：是用以描述物体在一定运动状态下所具有的“运动量”，把物体的质量m和其速度v 的乘积mv称为该物体的动量。

冲量：在力学上，将作用于物体的外力与外力作用时间的乘积定义为力的冲量即：I=F〃Δt。动量定理：物体动量的增量等于其所受的冲量，即：F〃Δt =mV2-mV1。(是描述物体机械运动状态变化规律的基本定理。)

力偶：一对大小相等方向相反的平行力

稳定角：是重力作用线同重心与支撑面边界的连线之间的夹角。

问答

1为什么说运动生物力学是一门新兴的边缘性学科？

运动生物力学是科学高度分化下的高度结合，是运用生物学、力学以及体育技术理论探索运动技术规律的科学。它兴起于20世纪60年代，它本身已超出了传统学科界限，它是数学、力学等学科与生物学相互渗透的新学科。所以说运动生物力学是一门新兴的边缘性学科。

2简述粘弹性材料的特点。

①当物体突然发生应变时，若应变保持一定，则相应的应力将随时间的增加而下降。

②若令应力保持一定，物体的应变随时间的增加而增大。

③对物体作周期性的加载和卸载，则加载时的应力-应变曲线同卸载时的应力-应变曲线不重合。

3在下蹲之后的纵跳实验中，有停顿的纵跳高度小于无停顿（不加摆臂）的纵跳高度的原因是什么？

其原因是停顿是肌肉及肌腱中的弹性成分产生了松弛，如果停顿时间大于松弛时间，则肌肉产生的被动张力完全耗散掉，后继动作就只能单纯依靠肌肉收缩力来完成。

4肌肉收缩前的长度与主动及被动张力的关系，可以得到什么结论。

①当肌肉处于平衡长度，肌肉不收缩，则总张力为零。

②当肌肉处于静息长度，肌肉收缩，则总张力为被动张力与主动张力之生物叠加，此时肌肉总张力最大。

③当肌肉过于拉长，肌肉收缩，此时主动张力下降，有可能导致总张力下降。

5建立人体惯性参数模型的目的和意义？

建立人体惯性参数模型是广泛使用人体尺寸计算人体环节惯性参数的通用方法。其目的一方面可以直接利用人体尺寸库中的数据，测算人体个环节的惯性参数；另一方面可以针对某一个体通过体表尺寸计算各环节的惯性参数。人体惯性参数模型的建立，对把人体运动的规律研究推进到数学化、计算计化，促进体育科学研究水平的进一步提高都具有现实意义。

6举例说明影响平衡稳定性的各项因素？

（1）支撑面支撑面越大物体平衡的稳定性越好。如两脚分腿站立比两脚并立平衡的稳定性好。

（2）重心高度重心越低，稳定性越好。稳定角越大，稳定性越好。在武术等项目中，就必须加大在对手方向的稳定角，达到对抗方向的稳定角。

（3）体重同等条件下，体重越大，稳定性越好。

7影响人体平衡动作的生物学因素？

（1）人体不能绝对静止。（2）人体有效支撑面小于支撑面。（3）人体姿势的改变可以调节平衡。（4）人体平衡动作易受心理因素的影响。

8举例说明根据平衡的稳定程度可把人体平衡分为几种？

（1）稳定平衡人体在外力作用下偏离平衡位臵后，当外力撤除时，人体自然恢复平衡位臵，而不需要通过肌肉收缩恢复平衡。如单杠的悬垂动作。

（2）不稳定平衡人体在外力作用下偏离平衡位臵后，当外力撤除时，人体不仅不能恢复平衡位臵，而且更加偏离平衡位臵。如单臂手倒立动作。

（3）随遇平衡人体在外力作用下偏离平衡位臵后，当外力撤除时，人体不仅不恢复平衡位臵，也不继续偏离平衡位臵，而是在新的位臵上保持平衡。

（4）有限度的稳定平衡人体在外力作用下，一定限度内的偏离平衡位臵，当外力撤除时，人体可恢复平衡状态，但偏离平衡位臵超过一定限度时，人体失去平衡。

9什么叫参考体？参考体有何作用？在拍摄现场如何设置参考体？

运动物体的参照物体叫参考体。可以是涂有黑白相间颜色的标杆或反差分明的黑白胶布，也可以是现场中合适的固定不动的物体。作用：为了确定影片图象的坐标原点，建立图象坐标系，以便在影片图象的解析时获取各幅影片中人体测量点在坐标系中的坐标。

设臵：在定点拍摄时设臵一个参考体就可以了，因为它只需要一个坐标系，而在扫描拍摄中，由于拍摄范围大，需要多个参考体，建立多个坐标系，最后进行坐标换算。参考体一般设臵在运动平面的前面或后面，以靠近运动平面而又不影响人体运动为原则。在设臵多个参考体时，要求设臵在与运动平面平等的一个平面内，以减小误差。

10简述影响投掷运动员出手速度的因素。

投掷出手速度是由助跑、引臂或滑步、转体时力作用的时间长短、工作距离长短等多方面因素决定的

11跳跃项目中助跑的作用是什么？

起跳前给人体适宜的初速度，为缩短起跳时间，提高肌肉的势能及增强起跳力创造条件。为起跳时身体处于最佳姿态作好准备，形成运动员与起跳板相互作用的最佳条件。

12试述香蕉球的力学原理。