运动生物力学概述
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
运动生物力学
1. 引言
运动生物力学是研究生物体在运动过程中所受到的力学影响的学科，它结合了
生物学和力学学科的知识，旨在探讨生物体运动的原理、规律和机制。
通过研究运动生物力学，我们可以深入了解生物体在运动中的各种表现和现象，为优化运动表现、预防运动损伤等提供科学依据。
2. 运动生物力学的基本概念
2.1 生物体的运动学
生物体的运动学涉及到位置、速度、加速度等动力学参数的研究，通过测量生
物体在运动过程中的位置和速度变化，可以分析其运动状态和运动路径。
2.2 生物体的动力学
生物体的动力学研究探讨生物体在运动中所受到的各种力的作用及其相互关系，包括重力、惯性力、摩擦力等力的影响。
3. 运动生物力学的应用
3.1 运动损伤预防
通过运动生物力学的研究，可以分析生物体在不同运动过程中受到的力学影响，帮助人们设计合理的训练计划和器械，预防运动损伤的发生。
3.2 运动表现优化
运动生物力学可以帮助运动员和教练员分析和改善运动技术，优化运动表现，
提高运动成绩。
4. 运动生物力学的研究进展
近年来，随着技术的发展和研究手段的不断完善，运动生物力学领域取得了许
多重要的研究成果，包括生物体运动模拟、运动生物力学仿真等方面的创新研究。
5. 结论
运动生物力学作为一门跨学科的学科，不仅有助于深化我们对生物体运动机制
的理解，还为优化运动表现、预防运动损伤等提供了重要的理论支持。
相信随着研究的不断深入，运动生物力学将为人类运动健康和运动科学的发展做出更大的贡献。
《运动生物力学概论》课件
详细描述
在足球、篮球、网球等球类运动中，传球、 射门、控球等技术的准确性和力量对比赛结 果有着重要影响。通过运用运动生物力学原 理，运动员可以优化技术动作，提高球的准 确性和力量，从而提升比赛表现。
04
运动生物力学的研究方 法与技术
运动生物力学的未来发展方向
高精度测量技术的发展
随着科技的发展，未来将有更精确的测量设备和方法，以更深入地 探索运动中的生物力学机制。
多学科交叉融合
运动生物力学将与生理学、心理学、材料科学等多学科进一步交叉 融合，为运动训练和损伤预防提供更全面的理论支持。
个性化训练的重视
随着对个体差异认识的加深，运动生物力学将在个性化训练方案制 定中发挥更大的作用，提高训练效果和预防运动损伤。
人体运动的动力学与静力学
01
人体运动的动力学与静力学是 运动生物力学的重要组成部分 ，它们涉及到人体运动的力学 特性和机制。
02
动力学研究人体运动中的力、 力矩和加速度等物理量之间的 关系，以及这些关系对人体运 动的影响。
03
静力学研究人体在静止状态下 的受力情况和平衡状态，以及 这些状态对人体姿势和稳定性 的影响。
02
运动生物力学的核心概 念
运动生物力学的基本原理
运动生物力学是一门研究生物体运动规律和运 动机制的科学，它涉及到生物学、物理学、化 学等多个学科领域。
运动生物力学的基本原理包括牛顿第三定律、 动量守恒定律、能量守恒定律等物理学原理， 以及骨骼、肌肉、关节等生物学原理。
这些原理在运动生物力学中发挥着重要的作用 ，为研究人体运动提供了理论基础。
详细描述
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。
运动生物力学简介
运动生物力学是用静力学、运动学和动力学的基本原理结合解剖学、生理学等研究人体运动的学科。
运动生物力学作为体育科学体系中的一门交叉学科，是以机能解刨学、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科学。
运动生物力学把体育运动中各项动作技术的研究课题，赋予生物学和力学的观点及方法，使复杂的体育动作技术奠基于最基本的生物学和力学的规律之上，并以数学、力学、生物学及运动技术原理的形式加以定量描述。
运动生物力学的理论基础主要包括：人体实用力学基础（人体运动的运动学，人体运动的动力学，人体运动的静力学，人体运动的转动力学，人体运动的流体力学）、骨，肌肉的力学特性及人体基本活动形式、人体运动数据采集及处理、动作技术的生物力学。
运动生物力学是生物力学的一个分支。
它的研究内容相当广泛。
运动是肌肉牵拉骨绕着关节转动产生的。
肌肉产生一个动力作用在骨上面，而关节给骨一个支点让其有规律的运动。
所以用物理的话说：骨是杠杆，关节是支点，肌肉和骨、关节是人体运动系统的主要组成部分，是人体运动实现的基本结构，人体的运动是肌肉收缩和舒张，牵拉骨杠杆绕关节运动的结果。
肌肉是动力骨的作用是支撑，关节的作用是传递力和运动，肌肉的作用是牵引关节
肌肉的收缩造就了各种各样的动作，没有肌肉的收缩，就没有运动，以及人类的行为。
主要是起肌肉收缩和曲张的作用。
骨在运动中主要是起杠杆作用，肌肉起动力作用，关节决定运动的幅度和方向，关节主要由关节面、关节囊、关节腔以及一些辅助结构韧带等。
运动生物力学
运动生物力学一、名词解释1、力学：是研究物体机械运动规律的学科。
2、生物力学：是生物物理学的一个分支，是力学与生物学的交叉、渗透、融合而形成的一门学科。
3、运动生物力学：是研究人体运动力学规律的学科，它是体育科学学科体系的重要组成部分。
4、转动惯量：是衡量物体（人体）转动惯性大小的物理量。
用ω表示。
5、角速度：是指人体在单位时间内转过的角度。
用α表示。
6、加速度：指单位时间内人体运动速度的变化量，是描述人体运动速度变化快慢的物理量。
7、角加速度：表示人体转动时角速度变化的快慢，指转动中角速度的时间变化率。
8、三维坐标系：又称空间坐标，判断人体运动要从三个方向上看，由原点引出三条互相垂直的坐标轴，分别用Ox、Oy、Oz表示。
9、力：是物体间的相互作用。
10、力矩：使物体（人体）转动状态发生改变的原因，用M表示。
11、动量：用以描述物体在一定运动状态下具有的“运动量”。
12、动量矩：是转动惯量J和角速度ω的乘积。
用L表示。
13、冲量：物体（人体）运动状态的改变时力作用的结果，力在时间上的积累可用冲量I表示14、冲量矩：在研究转动问题时，把力矩在时间上的积累称为冲量矩，是力矩和时间的乘积。
15、均匀强度分布：在特定的加载条件下，材料的每一部分受到的最大应力相同。
16、适宜应力原则：骨骼对体育运动的生物力学适应性本质上是骨骼系统对机械力信号的应变。
有利于运动负荷及强度导致的骨应变会诱导骨量增加和骨的结构改善；应变过大则造成骨组织微损伤和出现疲劳性骨折，应变过小或出现废用则导致骨质流失过快。
17、骨折：骨的完整性或连续性中断者称为骨折。
是运动损伤中最常见的损伤之一18、关节软骨：是一种多孔的粘弹性材料，其组织间隙中充满着关节液。
19、渗透性：在恒定的外力下，软骨变形，关节液和水分子溶液从软骨的小孔流出，由形变引起的压力梯度就是引起关节液渗出的驱动力。
20、界面润滑：是依靠吸附于关节面表面的关节液分子形成的界面层作为润滑。
《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。
运动生物力学总结
任 务 1.研究运动员身体结构 （骨骼、关节、肌肉）和机能 （神经系统等）的生物力学特性。
2. 研究人体运动技术的规律，确立动作技术原理。 3. 结合运动员个人的身体形态、机能和运动素质等的特 点，研究适合个人的最佳动作技术方案和进行动作技术 诊断。
4. 探索预防运动创伤和康复手段的力学依据。
5. 设计和改进运动器械。（工欲善其事、必先利其器）
人体运动的空间参数（轨迹、位移、路程）
（一） 轨迹：
（二） 位移/路程/角位移 角位移：描述人体转动的空间物理量，它是人体整体或环节绕某轴转动 路程：是指物体从一个位置移到另一个位置时的实际运动路线的长度， 时转过的角度。一般规定顺时针转动的角位移为负，逆时针转动的角位 也是质点运动勃迹的全长。路程是标量，它只是表明大小而不表明运动 移为正。路程是标量，它只是表明大小而不表明运动方向的量值。 方向的量值。
• 如果物体同时受到若干个外力的作用，那么物体的加速度就由这
些外力的合力产生，其方向与合外力的方向一致。
• 若将合外力分解为水平分力和垂直分力，那么，水平分力只产生 水平加速度，垂直分力只产生垂直加速度。因而牛顿第二定律的 分量式为：
F
x
mi a ix
F
y mi ຫໍສະໝຸດ iyFz mi aiz
泳或者跑中提倡适宜的较稳定的速度。在体操或者举重中尽量避
免频繁地改变运动速度减少不必要的负荷。
牛顿第二运动定律(加速度定律）及其应用
要使物体运动状态发生变化，就必须对物体施加 力。当—物体受到的合外力不为零时，物体运动的加 速度与合外力成正比，与其质量成反比，加速度的方 向与合外力的方向一致，用公式可表示为：
有支点无实体轴的转动 人体局部肢体或整体绕通过 人体内部的非实休轴的转动， 即为有支点无实体轴的转动。 如花样滑冰运动员冰上旋转、 投掷铁饼、链球的旋转动作 以及篮球运动员的转体动作 等。支点又可分固定和不固 定的两种。支点又可分固定 和不固定的两种。
体育行业的运动生物力学技术资料
体育行业的运动生物力学技术资料体育运动在现代社会中占据着重要的地位，而运动科学中的生物力学技术在提高运动表现、预防运动损伤和优化训练方案等方面起着至关重要的作用。
本文将介绍一些体育行业中常用的运动生物力学技术资料，以及它们在运动训练和竞技中的应用。
一、运动生物力学技术简介运动生物力学是研究人体运动与力学关系的科学，旨在了解运动过程中的力量分配、运动轨迹、关节角度以及肌肉活动等参数。
通过对这些参数的测量和分析，可以准确评估运动员的运动技术水平，优化运动训练方案，降低运动损伤的风险。
二、运动生物力学技术资料1. 力板力板是一种用于测量地面反作用力的设备。
运动员在进行体育运动时，通过力板可以准确测量他们的冲量、压力分布和重心位置等参数。
这些参数对于评估运动员的爆发力、稳定性和动作准确性非常重要。
2. 运动捕捉系统运动捕捉系统通过放置在运动员身上的传感器，可以准确记录运动员的骨骼和关节的运动轨迹。
通过对运动轨迹的分析，可以评估运动员的动作技巧是否标准，是否存在不良的运动习惯，并提供改进建议。
3. 动力学分析系统动力学分析系统是利用力学原理来研究运动员运动过程中所受到的力的大小、方向和分布情况。
通过这种系统，可以分析运动员在不同动作中的力量输出情况，为制定科学的力量训练计划提供依据。
4. 电子测力仪电子测力仪能够准确测量人体肌肉在不同运动状态下的受力情况。
通过这些数据，可以评估运动员的肌肉力量水平、肌群协调性，为制定个性化的力量训练方案提供依据。
5. 心率监测设备心率是运动过程中反映身体代谢状态的重要指标。
心率监测设备通过测量运动员的心率变化，可以帮助评估运动强度、恢复能力以及训练效果，并根据结果进行针对性的训练调整。
三、运动生物力学技术资料在体育行业中的应用1. 运动员评估运动生物力学技术资料可以帮助教练评估运动员的运动技术水平和身体素质，发现问题并给出具体的改进方案。
通过定期的评估，可以跟踪运动员的进步情况，指导训练计划的调整。
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。
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提高训练的科学化－技术分析帮助教师、教练员确定学生和 运动员需要改进训练的地方。
Performance Improvement
氧分压与人体红 细胞携氧能力的 关系
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运动员休息时，能刺激运动员身体加快红细胞的生成，推 动氧气向肌肉流动，可以让身体全面放松。
虚拟现实 护目镜
27届--Limerick, Ireland ；28届--Northern Michigan, USA 29届--Portugal ，2011
4、运动生物力学学科的发展趋势
a、基础研究 以学科理论和新测量技术为方法手段，更深入地 揭示人体运动的生物力学规律，特别是运动动作的神 经、肌肉控制与反馈机制。
虚拟现实护目镜(VR goggles)接收到其运动情况的 现场反馈。借助于这种反馈，运动员可以实时看到赛 艇是否偏离了正确方向。通过实时地展开自我评估， 赛艇划手可以不断提升他们的理想队形。
米卡萨MVA200 排球
由8块皮而不是传统的18块皮缝合而成的，并在球体上呈 花瓣状缝合。当新的双层结构――是聚氨酯泡沫塑料的外 层和柔软微纤材料制成的织物内层结合后，这种新设计限 制了手掌心流向排球的汗液量，从而使选手加强了对球的 控制力。压花设计看似微不足道，但有助于降低排球周围 的空气阻力，从而使排球路线更具空气动力学轨迹。这样 就会发出最难接的球，但声音却不那么响亮。
（2）损伤预防和康复
减少损伤的技巧 通过更好地认识作用在组织上的力和设法减小这些力 的作用，来达到预防和改善急慢性损伤的目的。精确地计 算作用在人体组织上的内力是一件困难的事情。 (1)改进 器材设备（如鞋、垫子等）；（2)改进运动技术（如对运 动技术中力的分析，确定适当的用力角度等）。 康复的手段 损伤治疗仪器的开发（电、磁、光等物理学领域）； 损伤治疗方法的正确使用需要对骨、关节、韧带、肌腱和 骨骼肌力学特性的了解。
7.Journal of Bimechanical Enginecring (USA) 生物力 学工程杂志 8.Journal of Biomechanics (USA) 生物力学杂志 9 . Journal of Electromyography and kinesiology(The Netherlancls)肌电图和人体运动学杂志 10.Journal of Numan Movemont Studied(UK) 人体运动研 究杂志 11.Journal of Sport Sciences 体育科学杂志 12.Medicine and Science in Exercise and Sport 训练 和运动中的医学和科学 13.运动医学杂志（中国）；
5、运动生物力学资源
1、期刊
1.Bone(New York,USA) 骨 2.Clinical Biomechanics(UK) 临床生物力学 puters methods and Programs in biomedicine(The Netherlands)生物医学中的计算机方法和程序
b、应用研究
以直接为运动训练提供服务、解决运动训练、体育 锻炼相关问题为主要方向，兼以设计运动器材与康复用 品。 c、方法学与测试手段研究 以开发运动生物力学测量仪器和应用力学、生物学 新技术、新理论为主要方向。
27 International Symposium of Biomechanics in Sports Keynote
国际运动生物力学研讨会
18 2000 - Hong Kong, China
19
20 21
2001 - San Francisco, USA
2002 - Caceres, Spain Cancelled
22
23 24 25 26
2004 - Ottawa, Canada
2005 - Beijing, China 2006 - Salzburg, Austria 2007 - Ouro Preto, Brazil 2008 -Seoul, Korea
1. 美国运动医学协会
2. 美国生物力学学会（ASB）
Injury Prevention and Rehabilitation
COP
How muscle tissue and bone response to exercise activities?
interests of health & science professionals
Health and fitness specialists
1967年第一届国际生物力学学术讨论会（瑞士），73年成立 ISB。
1982年成立国际运动生物力学学会，ISBS。
我国运动生物力学发展 1956年邀请前苏联贝柯夫在北京体院讲授研究生课程引入运 动生物力学内容； 1959年引进原苏联《运动生物力学》教材，顿斯柯依。同年 在北体举办第一期运动生物力学教师进修班。 1976年后的快速发展(学科交叉、专家讲学)。 1980年成立中国体育科学学会，设运动生物力学分会。 我国运动生物力学现状 全国运动生物力学研讨会已经进行了11届。 2005年8月在我国召开国际运动生物力学研讨会（23届）。 学科人群分布在体育院校、体育科学研究所、普通高校。
2、运动生物力学学科在体育运动中的作为
（1）提高体育运动成绩（主要作用）
提高运动技术水平－主要表现在两个方面：教师和教练员应 用力学知识指正学生和运动员完成的运动，提高技能水平（定 性方法），或者生物力学研究者发现新的或更有效技术以完成 运动项目（定量方法）。例如：学生不能完成前滚翻，你可以 给以两个建议，一是低头含胸团身，并在滚动中保持；二是向 前上方蹬地。1968年墨西哥奥运会上的背越式跳高技术 改进运动装备－例如1953, Bud Held 增加标枪的表面积，提 高了标枪成绩，到1984年达到104.80m。1986新规则限制，但随 后又在压力中心方面有所改变，标枪记录还是到了98.48 m。
4.Gait and Posture(UK) 步态姿势 5.Journal of Applied Biomechanics(USA) 应用生物力学 杂志 6.Journal of back and musculo—skeletal rehabilitation (The Netherlands)背和肌肉骨骼康复杂志
生物力学是应用于生物体的力学，对于生命器官生 物力学有助于人们了解其正常功能，预言其本身变更而 引起的变化，并提出人为干预的方法。因此，诊断、外 科手术和修复术都与生物力学息息相关。
Biomechanics is the study of forces and their effects on living systems. Biomechanics (from βίος
"life" and μηχανική "mechanics")
运动生物力学是研究人体运动的生物力学 规律的学科，是运动科学的重要组成部分。
研究核心：人体运动动作 研究方法：生物学方法（解剖、生理学方法）
力学方法、系统科学方法
研究目标：揭示人体运动器系的生物力学特性和人体运动 动作的规律；运动技术的合理性和更佳化……。为提高运 动技术水平和成绩、防止损伤和健身指导服务。
physical therapists
orthopedic surgeons
3、运动生物力学学科发展简介
早期各方面学者对人体运动的关注。 阿里斯多德、达芬奇、维伯兄弟、麦布里奇、布拉温和费舍 尔、希尔、伯恩斯坦、冯元桢 形成了运动生物力学发展的三个流派：
力学流派－－美国、德国为代表 机能解剖学流派－－原苏联为代表 生理学流派－－日本为代表
第一章 运动生物力学 概 述
1、学科交叉使运动生物力学成为独立学科
人体运动技术 运动生物力学 生物学 力学 Sport Biomechanics
生物
力学
交叉渗透
生物学
融合 生物力学
力学
人体解剖 生理学
体育运动 运动仿生技术
器械运动规律
运动生物力学
运动生物力学学科形成模式图
力学是研究物体机械运动规律的学科。即物体在时 间和空间上的位置变化及其产生变化的原因。Biblioteka Speedo第四代 鲨鱼皮
LZRRacer经独立测试证明，新泳衣能减少4%的阻 力，并可以减少5%的氧气消耗，成绩提高2%，使 此它成为世界最快的泳衣，达到了先前难以达到的 浮力和滑动能力。
现代奥运会创办的初始动机，恰恰是为了摆脱工业社会技 术的异化和人的主体地位缺失，呼唤人的自然属性回归。但百 年奥运却走过了一条不断与科技结合，直到对科技高度依赖的 道路。这究竟是逻辑的困境，还是历史的必然？ 和昨天的金牌得主相比，今天奥运冠军们的自然体能未必 有明显的增强。我们运动成绩的不断突破，很大程度上依靠运 动环境和条件的改善，而一个时代科学技术搭建的舞台，最大 限度调动和发挥了人体的潜能。
如果说体育技术有高下优劣之分的话，鉴别标准只能是符 不符合科学原理。人虽然贵为“万物之灵”，但人体的一切运 动却必须遵循基本的力学规律。…体育技术的每一项进步，无 不伴随着对运动力学更深刻的理解和应用，从而改变着体育竞 赛的形态和面貌。
赵致真--<奥运中的科技之光>
不过一百年来，始终有人怀着深深的忧虑和戒惧，试图 阻止科技从体育舞台的边缘向中心挺进，并主张拆散体育和 科技的联姻，恢复奥运赛场上真正的“原生态”。其实人和 动物的最大区别在于“智慧”，也许只有加入了智慧的元素， 体育运动才真正打上了“人的烙印”，使体育不只是停留在 “原始的肌肉收缩”层面。科学作为人类智慧的结晶，本来 是体育的一部分，更聪明的人比“四肢发达头脑简单”的人 拥有更多取得胜利的机会。何况当突飞猛进的现代科学在一 百年间彻底改变了人类的全部生活，怎么可能将体育划为 “科学免进”的“保护区”？…对百年奥运的抚今追昔和 “忆苦思甜”足以使人相信，没有科技，奥运会成不了今天 的气候。离开科技，体育将陷入原始和瘫痪。 赵致真--<奥运中的科技之光>