(参考课件)运动力学基础
合集下载
相关主题
- 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)。
形变或线运动状态改变的原因。
内力 外力
力矩则是力和力臂的乘积，是使物体转动状态改变的原 因。
7
LOREM IPSUM DOLOR
（一）外力
1. 重力 是地球对人体或物体的引力，是一种非接触 力。
2. 摩擦力 是两相互接触的物体做相对运动（线运 动或滚动）或有相对运动趋势时产生的力。
3. 支撑反作用力 人体重力作用于支撑面上，支撑 面又反作用于人体。
4. 流体作用力 人体在空气和水中运动时，必然与 流体发生接触并相互作用，流体对人体的作用即 为流体作用力。
5. 器械的阻力
8
LOREM IPSUM DOLOR
• （二）内力 1. 肌拉力 骨骼肌借助肌腱附着于骨，产生对骨 的拉力维持人体姿势，引起人体内各部分、各环 节的相对运动，是人体内力中最重要的主动力。
难点：牛顿运动定律、转动定律及其应用。
4
LOREM IPSUM DOLOR
人体和物体的运动在 运动形式上多种多样，千差 万别。这种差别主要表现在 时间和空间两个主要方面， 其形成的原因是人体或物体 受到的力和力矩不同。
5
第一节 运动中的力与力矩
6
一、运动中的力 力是一个物体对另一个物体的作用，是使物体产生
9
LOREM IPSUM DOLOR
肌拉力线
喙肱肌拉力线 位于肩关节冠状轴前方、 矢状轴内侧， 使肩关节内收和屈。 肱肌位于肘关节中心 运动轴的冠状轴前方， 能使肘关节屈。
10
LOREM IPSUM
2. 组织弹力 当机体拉伸、压缩、扭转时会发生形变，弹力 是机体形变做功的能力。
希尔三元素模型:①可收缩成分：相当于骨骼肌中肌 纤维成分;②串联弹性元：主要是位于骨骼肌两端的肌腱； ③并联弹性元：包裹在整个骨骼肌表面和肌束、肌纤维表 面的结缔组织。
变。
• （三）牛顿第三定律
•
即作用力与反作用力定律 。
20
LOREM IPSUM DOLOR
• 二、牛顿运动定律在人体运动中的应用
• （一）运动中合理利用惯性可以省力 • （二）克服重物惯性需要遵循骨骼肌活动顺序原理 • （三）增加人体对外界的作用力可以增大外界对人体的
反作用力
21
第三节 人体运动的静力学
1
运动学基础
第二章 运动力学基础
目录
第一节 运动中的力与力矩 第二节 人体运动的动力学 第三节 人体运动的静力学 第四节 人体运动的转动力学 第五节 骨与关节生物力学
3
重点与难点
重点：力、力矩、稳定角、人体转动惯量的 概念；骨的杠杆作用；关节的类型及运动。 常见的外力和内力；力的合成和分解；人体 平衡的条件；骨与关节生物力学特征。
11
3. 其他内力 人体内各组织器官具有不同的形态、结构和生 物力学特性。人体由于各种运动过程引起这些组织器官发 生形态、位置改变时，可以产生摩擦力、流体阻力等。
如血流阻力
12
LOREM IPSUM DOLOR
（三）力的合成与分解 1. 合力与分力 一个力如果它产生的效果与几个力共同作
用的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，而那几 个力就叫这个力的分力。
稳定度小。 • （2）重心的高低：在支撑面不变的情况下，人体的
重心位置越低，稳定度越大；重心位置越高，稳定 度越小。
27
比较重心高低和支撑面大小
28
LOREM IPSUM DOLOR
2. 人体下支撑稳定性的评价指标 （1）稳定角：是指重力作用线和重 心至支撑面边缘相应点的连线间的夹 角。
•
一是人体静止时抵抗各种干扰的能力，这种能
力称为静态稳定性。
•
二是指人体重心偏移平衡位置后，干扰因素除
去时，人体仍能恢复到初始平衡范围，此为人体平衡
的动态稳定性。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
26
LOREM IPSUM DOLOR
• （二）影响人体下支撑稳定性的因素与评价指标
• 1. 影响人体下支撑稳定性的因素 • （1）支撑面大小：支撑面大，稳定度大；支撑面小，
22
LOREM IPSUM DOLOR
一、力系平衡条件与人体平衡的 类型
平衡是物体速度和方向不变 的状态。
静态平衡 动态平衡。
23
（一）力系平衡条件
1.共点、共线力系 2.平面汇交力系 3.平面平行力系 4.空间一般力系
共点、共线力系的平衡只要满足合力为零 其他力系的平衡条件均为合力为零，合力矩为零。
15
LOREM IPSUM DOLOR
• （1）人体运动中为了减小外界的冲击力，通常需 要延长外力的作用时间。
•
如落地缓冲。
• （2）为了给物体或人体强大的冲力，要求与物体 或人体接触（撞击）的时间要短。
•
如用锤子钉钉子。
• （3）增大作用力和延长力的作用时间，可以使人 体或器械获得更大的速度。
•
即M=F×ｄ。
分析：手握球做屈肘 动作产生的力矩
18
第二节 人体运动的动力学
19
LOREM IPSUM DOLOR
• 一、牛顿运动定律
• （一）牛顿第一定律
•
任何物体在不受外力作用（或所受合外力为零）时将保持静
止或匀速直线运动状态不变，又称惯性定律。
• （二）牛顿第二定律
•
当物体所受到的合外力不为零时，物体的运动状态会发生改
力的平行四边形定则
13
LOREM IPSUM DOLOR
2. 力的合成 求几 个已知力的合力， 叫力的合成。 3.力的分解 力的分 解是力的合成的逆 运算。
肌力分解及其作 用
14
LOREM IPSUM
（四）力的时间与空间积累效应 1. 力的时间累积效应
合外力与其作用时间的乘积（F·Δt ）称为力 的冲量。 质量与速度的乘积（m v）称为动量。 动量定理 ：物体动量的增量等于其所受的冲 量。
24
（二）人体平衡类型
1.平衡时重心与支撑点的位置关系分类
2.平衡时保持平衡的能力分类
上支撑平衡 下支撑平衡 混合支撑平衡
稳定平衡 有限稳定平衡 不稳定平衡
随遇平衡
25
LOREM IPSUM DOLOR
• 二、稳定性及其影响因素
• （一）稳定性
•
稳定性是指人体和物体抵抗各种干扰作用保持
平衡的能力。
如投掷垒球 。
16
LOREM IPSUM DOLOR
2. 力的空间累积效应 力与力作用方向上移动 距离的乘积（F·S），是力的空间累积效应， 在力学上称力对物体做了功。 动能定理：力对物体做的功等于物体机械能 （动能和势能）的增量。
17
LOREM IPSUM
二、运动中的力矩 力矩（M）是
作用于物体或人体的 合力（F）与支点到力 作用线距离（d）的乘 积，
内力 外力
力矩则是力和力臂的乘积，是使物体转动状态改变的原 因。
7
LOREM IPSUM DOLOR
（一）外力
1. 重力 是地球对人体或物体的引力，是一种非接触 力。
2. 摩擦力 是两相互接触的物体做相对运动（线运 动或滚动）或有相对运动趋势时产生的力。
3. 支撑反作用力 人体重力作用于支撑面上，支撑 面又反作用于人体。
4. 流体作用力 人体在空气和水中运动时，必然与 流体发生接触并相互作用，流体对人体的作用即 为流体作用力。
5. 器械的阻力
8
LOREM IPSUM DOLOR
• （二）内力 1. 肌拉力 骨骼肌借助肌腱附着于骨，产生对骨 的拉力维持人体姿势，引起人体内各部分、各环 节的相对运动，是人体内力中最重要的主动力。
难点：牛顿运动定律、转动定律及其应用。
4
LOREM IPSUM DOLOR
人体和物体的运动在 运动形式上多种多样，千差 万别。这种差别主要表现在 时间和空间两个主要方面， 其形成的原因是人体或物体 受到的力和力矩不同。
5
第一节 运动中的力与力矩
6
一、运动中的力 力是一个物体对另一个物体的作用，是使物体产生
9
LOREM IPSUM DOLOR
肌拉力线
喙肱肌拉力线 位于肩关节冠状轴前方、 矢状轴内侧， 使肩关节内收和屈。 肱肌位于肘关节中心 运动轴的冠状轴前方， 能使肘关节屈。
10
LOREM IPSUM
2. 组织弹力 当机体拉伸、压缩、扭转时会发生形变，弹力 是机体形变做功的能力。
希尔三元素模型:①可收缩成分：相当于骨骼肌中肌 纤维成分;②串联弹性元：主要是位于骨骼肌两端的肌腱； ③并联弹性元：包裹在整个骨骼肌表面和肌束、肌纤维表 面的结缔组织。
变。
• （三）牛顿第三定律
•
即作用力与反作用力定律 。
20
LOREM IPSUM DOLOR
• 二、牛顿运动定律在人体运动中的应用
• （一）运动中合理利用惯性可以省力 • （二）克服重物惯性需要遵循骨骼肌活动顺序原理 • （三）增加人体对外界的作用力可以增大外界对人体的
反作用力
21
第三节 人体运动的静力学
1
运动学基础
第二章 运动力学基础
目录
第一节 运动中的力与力矩 第二节 人体运动的动力学 第三节 人体运动的静力学 第四节 人体运动的转动力学 第五节 骨与关节生物力学
3
重点与难点
重点：力、力矩、稳定角、人体转动惯量的 概念；骨的杠杆作用；关节的类型及运动。 常见的外力和内力；力的合成和分解；人体 平衡的条件；骨与关节生物力学特征。
11
3. 其他内力 人体内各组织器官具有不同的形态、结构和生 物力学特性。人体由于各种运动过程引起这些组织器官发 生形态、位置改变时，可以产生摩擦力、流体阻力等。
如血流阻力
12
LOREM IPSUM DOLOR
（三）力的合成与分解 1. 合力与分力 一个力如果它产生的效果与几个力共同作
用的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，而那几 个力就叫这个力的分力。
稳定度小。 • （2）重心的高低：在支撑面不变的情况下，人体的
重心位置越低，稳定度越大；重心位置越高，稳定 度越小。
27
比较重心高低和支撑面大小
28
LOREM IPSUM DOLOR
2. 人体下支撑稳定性的评价指标 （1）稳定角：是指重力作用线和重 心至支撑面边缘相应点的连线间的夹 角。
•
一是人体静止时抵抗各种干扰的能力，这种能
力称为静态稳定性。
•
二是指人体重心偏移平衡位置后，干扰因素除
去时，人体仍能恢复到初始平衡范围，此为人体平衡
的动态稳定性。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
26
LOREM IPSUM DOLOR
• （二）影响人体下支撑稳定性的因素与评价指标
• 1. 影响人体下支撑稳定性的因素 • （1）支撑面大小：支撑面大，稳定度大；支撑面小，
22
LOREM IPSUM DOLOR
一、力系平衡条件与人体平衡的 类型
平衡是物体速度和方向不变 的状态。
静态平衡 动态平衡。
23
（一）力系平衡条件
1.共点、共线力系 2.平面汇交力系 3.平面平行力系 4.空间一般力系
共点、共线力系的平衡只要满足合力为零 其他力系的平衡条件均为合力为零，合力矩为零。
15
LOREM IPSUM DOLOR
• （1）人体运动中为了减小外界的冲击力，通常需 要延长外力的作用时间。
•
如落地缓冲。
• （2）为了给物体或人体强大的冲力，要求与物体 或人体接触（撞击）的时间要短。
•
如用锤子钉钉子。
• （3）增大作用力和延长力的作用时间，可以使人 体或器械获得更大的速度。
•
即M=F×ｄ。
分析：手握球做屈肘 动作产生的力矩
18
第二节 人体运动的动力学
19
LOREM IPSUM DOLOR
• 一、牛顿运动定律
• （一）牛顿第一定律
•
任何物体在不受外力作用（或所受合外力为零）时将保持静
止或匀速直线运动状态不变，又称惯性定律。
• （二）牛顿第二定律
•
当物体所受到的合外力不为零时，物体的运动状态会发生改
力的平行四边形定则
13
LOREM IPSUM DOLOR
2. 力的合成 求几 个已知力的合力， 叫力的合成。 3.力的分解 力的分 解是力的合成的逆 运算。
肌力分解及其作 用
14
LOREM IPSUM
（四）力的时间与空间积累效应 1. 力的时间累积效应
合外力与其作用时间的乘积（F·Δt ）称为力 的冲量。 质量与速度的乘积（m v）称为动量。 动量定理 ：物体动量的增量等于其所受的冲 量。
24
（二）人体平衡类型
1.平衡时重心与支撑点的位置关系分类
2.平衡时保持平衡的能力分类
上支撑平衡 下支撑平衡 混合支撑平衡
稳定平衡 有限稳定平衡 不稳定平衡
随遇平衡
25
LOREM IPSUM DOLOR
• 二、稳定性及其影响因素
• （一）稳定性
•
稳定性是指人体和物体抵抗各种干扰作用保持
平衡的能力。
如投掷垒球 。
16
LOREM IPSUM DOLOR
2. 力的空间累积效应 力与力作用方向上移动 距离的乘积（F·S），是力的空间累积效应， 在力学上称力对物体做了功。 动能定理：力对物体做的功等于物体机械能 （动能和势能）的增量。
17
LOREM IPSUM
二、运动中的力矩 力矩（M）是
作用于物体或人体的 合力（F）与支点到力 作用线距离（d）的乘 积，