运动生物力学 基本理论完整
运动生物力学原理一PPT课件
摆动的主要目的是： 一是增加全身活动协调性，保持人体平衡； 二是增加动作效果。 例如：在走或者跑时，当左腿向前迈出时，两臂不做相应的 摆动，其结果不但增加了向前伸出的困难，而且同时使身体 纵轴产生旋转，使人体动作失去平衡和协调，这对走或者跑 是不利的。 还如：在跳跃类的动作中，上肢的摆动不但可以保持人体平 衡，还可以通过摆动产生的惯性力，增加跳跃腿的起跳力； 改变人体重心位置。
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（二）、摆动动作的转动力学：
一般而言，上肢的摆动是以肩关节为轴转动，下肢的摆动是以髋 关节为轴转动。所以摆动的本质就是转动。 1、转动定律：
M=J 思考：要增加肢体摆动的角加速度，该如何做？ ⑴、减少转动惯量； ⑵、增加肌力矩。 前者可以通过肢体的弯曲来改变转动惯量的大小，后者可以通 过增大肌肉力量和肌力臂来增加肌力矩。
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2019/12/1
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2、动量矩定理（角动量定理）：
M=J 进行推导
动量矩定理表明：刚体动量矩的增加量等于它所受到的冲量矩。
3、动量矩守恒定律： 当合外力为零时，动量矩不变。 应用：就是人体在腾空时，可以通过改变姿态和环节的变化，实 现人体转动速度和动量矩在轴之间的转移。
4、动量矩的转移： 动量矩在身体内的转移或传递主要就是利用某些身体环节的突 然制动，从而使这些环节原已获得的动量矩向相邻环节传递或 转移。
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（三）、实例分析： 1、短跑途中跑摆腿动作的力学分析： 加大摆腿的力量和幅度，提高步长； 加快摆动的速度，提高步频：有两条途径：增加摆动腿的转动 力矩，根据转动定律，角加速度与转动力矩呈正比，与转动惯 性呈反比。转动惯性与转动半径有关。 2、跳跃项目中摆动动作的力学分析：
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三、动作特征： 1、减小摆动肢体的转动惯量和增加肌力矩可以加大摆动的角速 度。 2、摆动动作与主体动作的合理配合： 3、摆动肢体的适时制动是动量矩转移的关键。
《运动生物力学》课件
当系统内的力在一段时间内对系统的 作用为零时，系统总动量保持不变。 动量守恒定律在碰撞、火箭推进和行 星运动等领域有广泛应用。
角动量守恒定律
总结词
描述旋转物体角动量保持不变的定律，即系统内各物体角动量的矢量和保持不 变。
详细描述
当系统内的力矩在一段时间内对系统的作用为零时，系统总角动量保持不变。 角动量守恒定律在陀螺仪、行星自转等领域有广泛应用。
风Hale Waihona Puke 。运动生物力学的跨学科研究
跨学科研究
将运动生物力学与其他学科领域进行交 叉融合，例如生物学、医学、工程学等 ，以拓展运动生物力学的研究领域和应 用范围。
VS
跨学科研究的应用
跨学科研究在运动生物力学中应用于运动 生理学、运动医学、生物医学工程等领域 ，例如通过与生物学和医学的交叉融合， 深入研究人体肌肉骨骼系统的结构和功能 ，为运动损伤预防和康复提供科学依据。
姿态评估
对人体姿态进行生物力学评估，可以发现不良姿势或运动模式， 预防因姿态问题导致的运动损伤。
平衡能力训练
通过生物力学手段对平衡能力进行训练，可以提高运动员在竞技或 日常生活中的稳定性。
康复治疗
在康复医学领域，生物力学分析可以帮助评估患者的康复进程，指 导康复训练计划。
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运动生物力学的前沿研究
运动生物力学的数字化研究
数字化研究
利用计算机技术、传感器技术和图像处理技术等手段，对运动生物力学进行研究，实现运动数据的实 时采集、处理和分析，提高研究的准确性和可靠性。
数字化研究的应用
数字化研究在运动生物力学中广泛应用于运动分析、运动损伤预防和康复等领域，例如通过分析运动 员的运动轨迹、速度、加速度等数据，优化技术动作和提高运动表现。
第一章运动生物力学概论 34页
作技术。
参考书
1、李良标等，运动生物力学，北京体育大学 出版社。
2、詹姆斯.海著 孙成敏译，运动技术生物力 学分析。
3、苏品等，体育运动与力学，人民体育出版 社出版。
社。
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
最佳动作技术是考虑了人体的身体形态、 机能、心理素质和训练水平来应用一般 技术原理，以达到最理想的运动成绩。
例如：跳远
跳远运动员起跳角为18—23° 鲍威尔：助跑速度11m/s，23.1°，8.95m； 刘易斯：助跑速度11m/s，18.3°，8.91m;
解决的手段
跳高动作的模拟与仿真
修改前的动作 修改后的动作
为设计、改进训练方法提供依据
短跑运动员易造成大腿后群肌肉拉 伤。一般训练方法：拉橡皮筋、跳 深等；
提出的改进方法是环节末端负重训 练。
为大众进行科学健身提供依据
运动对老年人稳定性的影响 运动对老年人大脑震荡的影响
为大众的工作、生活环境进行 生物力学诊断
（2）撑竿跳高竿的演变对提高成绩的影响。
泳衣的改进
仿鲨鱼皮泳装
跑鞋的设计
运动鞋的制作
二、运动生物力学的任务
6、为改进训练方法提供依据
短跑运动员易造成大腿后群肌肉拉 伤。一般训练方法：拉橡皮筋、跳深等； 提出的改进方法是环节末端负重训练。
设计高、难、新的动作技术
2019年的奥运科技攻关课题：蹦床 高、难、新动作的设计与训练等
二、运动生物力学的任务
2、研究各项动作技术，确立动作技术原理， 建立动作技术模式来指导教学和训练
运动生物力学
运动生物力学运动生物力学名解：●运动生物力学的定义：运动生物力学是研究人体运动力学规律的科学●静载荷：静载荷是逐渐加于物体上的，其特点是在这种载荷作用下，物体各部分不产生加速度或产生可以忽略的很小的加速度。
●动载荷：动载荷所引起的加速度显著。
动载荷又分冲击载荷和交变载荷。
●载荷的表现形式：拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转和复合载荷。
●应变：是量度物体形变程度的量，分为线应变和剪应变。
●应力：物体在受到外力作用而变形时，其内部各质点间的相互作用力发生变化。
这种由于外力作用而引起的固体内各质点之间相互作用力的改变量，简称为内力。
单位面积上的内力称为平均应力，当面积趋近于0时平均应力的极限称为应力。
单位面积上的内力称为平均应力，当面积趋近于0时平均应力的极限称为应力。
●强度：结构破坏前所能承受的变形；结构破坏前所能承受的载荷；结构在破坏前所能贮存的能量；●刚度：弹性范围内曲线的斜率表示结构的刚度。
考虑力量和速度的组合效应。
●生物运动偶两个相邻骨环节之间的可动连接叫做生物运动偶。
●生物运动链：生物运动偶的串联式连接叫做生物运动链。
●运动的自由度：一个物体在空间运动，描述物体运动状态的独立变量的个数，叫做这个物体运动的自由度。
●约束：运动受到限制，称为约束。
每增加一个约束就减少一个自由度。
●生物运动偶：两个相邻骨环节之间的可动连接叫做生物运动偶。
●生物运动链取决于生物运动偶，生物运动偶的运动能力又取决于关节的构造和肌肉的控制作用。
●动作结构概念：每个完整的特定动作，都有固有的特点，各个动作成分之间都有着固定的联系，这是一个动作区别于另一个动作的特征，动作的这种固有特点和固定内在联系叫做动作结构。
动作结构包括运动学特征和动力学特征。
●空间特征是指位置坐标，运动轨迹，关节角度等。
●运动轨迹：动点随着时间在空间连续占有的几何位置。
●时间特征：是指运动开始时刻，结束时刻，运动持续的时间，动作的频率和节律。
●节律：动作中各个动作成分所占的时间比例。
运动生物力学的原理及应用
运动生物力学的原理及应用前言运动生物力学是研究生物体运动的机理和规律的学科，在运动科学、医学、体育等领域具有广泛的应用。
本文将介绍运动生物力学的原理和应用，并通过列举一些典型的应用案例，帮助读者更好地了解这一领域。
1. 运动生物力学的基本原理•人体运动的基本力学原理：人体运动是通过肌肉协调收缩，产生力以推动骨骼运动。
运动生物力学研究如何利用肌肉力和关节运动来实现高效的运动，包括力的大小、方向和作用点等。
•动力学和静力学：运动生物力学研究对象可以分为动力学和静力学。
动力学研究运动过程中的力学特性，如加速度、速度和力等；静力学研究运动静止状态下的平衡和稳定性。
•生物力测量技术：运动生物力学依靠生物力测量技术获取数据，如力板、压力传感器、运动捕捉系统等。
这些技术可以帮助研究人员获得运动过程中产生的力、压力分布、身体姿势等信息。
2. 运动生物力学在运动科学中的应用•运动机能评估：通过运动生物力学技术对运动员的运动机能进行评估，如力量、速度、灵敏度等指标。
这可以帮助教练员制定个性化的训练计划，提高运动员的竞技水平。
•运动伤害预防：研究运动生物力学可以帮助了解运动员的运动过程中可能发生的伤害因素，如过度使用某个肌肉或关节，以及不恰当的运动姿势等。
这些知识可以帮助制定预防伤害的训练和康复计划。
•运动技术改进：通过运动生物力学分析运动员的动作和姿势，可以发现改进的空间和方式。
例如，用运动生物力学技术研究高跳运动员的动作可以找到跳高技术方面的问题，并提出改进建议。
•运动装备设计：运动生物力学可以帮助运动装备制造商设计更符合人体工程学原理的装备。
例如，研究鞋类的缓震性能和稳定性，可以帮助设计更适合运动员需要的运动鞋。
3. 运动生物力学在医学中的应用•运动康复：运动生物力学研究可以为医学康复领域提供支持。
通过对运动姿势和肌肉力量的分析，医生可以制定个性化的康复计划，帮助患者重建运动能力。
•步态分析：运动生物力学技术可以帮助医生进行步态分析，了解患者行走过程中存在的问题，如不平衡、不稳定等。
运动生物力学基本理论完整
运动生物力学的基本理论概述运动生物力学biomechanics应用力学原理和方法研究生物体的外在机械运动的生物力学分支。
狭义的运动生物力学研究体育运动中人体的运动规律。
按照力学观点,人体或一般生物体的运动是神经系统、肌肉系统和骨骼系统协同工作的结果。
神经系统控制肌肉系统,产生对骨骼系统的作用力以完成各种机械动作。
运动生物力学的任务是研究人体或一般生物体在外界力和内部受控的肌力作用下的机械运动规律,它不讨论神经、肌肉和骨骼系统的内部机制,后者属于神经生理学、软组织力学和骨力学的研究范畴(生物固体力学)。
在运动生物力学中,神经系统的控制和反馈过程以简明的控制规律代替,肌肉活动简化为受控的力矩发生器,作为研究对象的人体模型可忽略肌肉变形对质量分布的影响,简化为由多个刚性环节组成的多刚体系统。
相邻环节之间以关节相连接,在受控的肌力作用下产生围绕关节的相对转动,并影响系统的整体运动。
对于人体运动的研究最早可追溯到15世纪达·芬奇在力学和解剖学基础上对人体运动器官的形态和机能的解释。
18世纪已出现对猫在空中转体现象的实验和理论研究。
运动生物力学作为一门学科是20世纪60年代在体育运动、计算技术和实验技术蓬勃发展的推动下形成的。
70年代中H.哈兹将人体的神经-肌肉-骨骼大系统作为研究对象,利用复杂的数学模型进行数值计算,以解释最基本的实验现象。
T.R.凯恩将描述人体运动的坐标区分为内变量和外变量,前者描述肢体的相对运动,为可控变量;后者描述人体的整体运动,由动力学方程确定。
这种简化的研究方法有可能将力学原理直接用于人体实际运动的仿真和理论分析。
由于生物体存在个体之间的差异性,实验研究在运动生物力学中占有特殊重要地位。
实验运动生物力学利用高速摄影和计算机解析、光电计时器、加速度计、关节角变化、肌电仪和测力台等工具量测人体运动过程中各环节的运动学参数以及外力和内力的变化规律。
在实践中,运动生物力学主要用于确定各专项体育运动的技术原理,作为运动员的技术诊断和改进训练方法的理论依据。
运动生物力学
知识点：1.惯性参照系是指相对地球静止或匀速直线运动的物体被选为参照物。
2.非惯性参照系是指相对地球做变速运动的物体被选为参照物。
3.研究人体运动中常用的两种简化模型是质点与刚体。
4.把人体简化为刚体时，人体运动分为平动、转动、复合运动。
平动可分为直线平动和曲线平动。
5.物体加速度的方向与外力矢量和的方向相同。
百米短跑过程中，起跑时加速度最大，速度最小；途中跑时速度最大，加速度最小，近似为零。
6.动点相对于静参考系的运动称为_绝对运动__；动点相对于动参考系的运动称为___相对运动__；动参考系相对于静参考系的运动称为__牵连运动__。
7.海拔越高，重力加速度g的越小；纬度越大，重力加速度越大，越靠近赤道，重力加速度越小。
8.运动员受不等于零的恒力作用时，该运动员不可能处于匀速直线运动状态。
9.链球从开始旋转一直到出手的这个阶段___既有向心加速度，又有切向加速度__。
10.力的作用可以使物体产生加速度和产生形变，这就是力的作用效应。
前者称为____外效应___后者称为__内效应___。
力的合成和分解遵循__平行四边形_____法则。
人体内力只能改变身体的形状，不能引起人体整体的运动，人体外力可以引起人体整体的运动。
11.弯道跑时人体向内倾斜的目的是为了产生足够的向心力，而不是为了克服离心力。
12.跳高运动员飞跃横杆过程中，人体只受重力，重心的加速度为始终向下。
13.刚体平衡的力学条件是合外力为零与合外力矩为零。
14.从轴的正面看去，力使物体按_逆__时针方向转动时，力矩规定为_正__；力使物体按_顺__时针方向转动时，力矩规定为_负__。
15.当物体处于不稳定平衡时，如果受到外力偏离其平衡位置时，重心将会降低。
16.当物体处于稳定平衡时，如果受到外力偏离其平衡位置时，重心将会升高。
17.按照支撑点与重心的位置关系，人体平衡可以分为上支撑平衡、下支撑平衡与混合支撑平衡。
各举例一项。
18.按照平衡的稳定程度，人体平衡可分为稳定平衡、不稳定平衡、有限度的稳定平衡、随遇平衡。
(完整word版)运动生物力学知识点
(完整word版)运动生物力学知识点运动生物力学学问点第一章概述学问点1: 生物力学——生物力学的定义；生物力学的分类。
学问点2: 运动生物力学——运动生物力学是讨论体育运动中人体、器械机械运动逻辑的科学。
其主要内容有：运动生物力学的定义；运动生物力学任务；运动生物力学与生物力学的关系；运动生物力学的进展史学问点3: 运动生物力学主要测试手段——技术动作拍摄；运动图像解析；三维测力等。
其次章人体结构的力学特性学问点1: 骨的材料力学特性——骨的形态与结构；骨的舒展性和弹性；骨的成分特点学问点2: 骨的受力形式——骨的受力形式与力的大小对运动效果直接相关，对骨的形变与损伤也至关重要。
因此骨的压缩负荷、拉伸负荷、弯曲负荷、扭转负荷以及不同运动状态下骨的形变特点是本学问点的主要内容。
学问点3: 骨的结构与形态特点——骨的结构、形态特点与肌肉的配布以及运动中肌肉的发力直接相关，骨在外力作用下其应力、应变的概念、人体长骨的形态、骨中空的成因等本学问点的主要内容。
学问点4: 骨的功能适应性理论——是指骨对所担负工作的适应性。
本学问点中Wolff定律、Raach的见解以及机械应力与骨组织之间的生理平衡是其主要内容。
学问点5: 软骨的力学特性——软骨的渗透性、软骨的形变与速度关系以及椎间盘的蠕动性质。
学问点6: 关节结构的力学特性——身体不同部位的关节因其自身的结构不同而灵便性与稳固性存在差异。
而以灵便性为主的结构主要有：关节面软骨、滑液、滑膜皱襞、粘液囊、关节腔、关节内软骨等。
以稳固性为主的结构主要有：关节囊、韧带、关节腔内的负压等。
学问点7: 关节的运动幅度——是指在关节运动的方向上骨环节运动极限之范围。
因此影响关节运动幅度的因素是：第一，与相连两骨关节面的弧度差有关；其次，与关节周围软组织的特性有关；第三，与年龄、性别、运动项目和训练水平有关。
学问点8: 肌肉结构的力学模型——三元模型，该模型由收缩元、并联弹性元和串联弹性元三部分组成。
运动生物力学.
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（二） 牛顿第二运动定律及其应用
当一个物体受到的合外力不为零时，其运动状 态将发生变化，即产生加速度， 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。
用公式表示为： F=ma 力的单位：牛顿
1（N）=1（kg） ×1（m/s2） 1（公斤力）=9.8（牛顿）
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例题1：
任何物体，在不受力作用时（物体所受合外力 为零），都保持静止状态或匀速直线运动状态。 根据定律得知，力不是引起和维持物体运 动的原因。不受外力的作用，匀速直线运动的 物体仍可保持匀速直线运动。 因此，力是引起物体运动状态改变的原 因。
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应用
保持一定的速度比改变速度要容易、省力 的多，特别注意动作的连贯性，尽可能避免平 凡地改变运动速度，以减少不必要的负荷。 克服惯力，实际上是指改变物体的运动状态。 如举重，动作中途停顿，则会加 大动作的难度，甚至会导致动作的 失败。
运动生物力学
重庆文理学院体育系
匡晶
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运动生物力学（Sport Biomechanics）
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定最基本的 生物学和力学的规律 之上，并加以数学、 力学、生物学及运动 技术原理的形式加以 定量描述。
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（二） 人体运动的形式
静摩擦力：
相互接触的二物体有相对滑动趋势，而又保持相对 静止时，在接触面上产生阻止其出现相对滑动的力，称 为静摩擦力。两物体即将滑动时的静摩擦力称为最大静 摩擦力。
Fmax=µ 0为静摩擦系数，N为正压力） 0N（µ
（2 ）
滑动摩擦力：
当两个物体相互接触并发生相对滑动时，二物体的 接触面上产生阻碍物体相对滑动的力，称为滑动摩擦力。
运动生物力学的基本理论
2.ΣF = ma (外力總合等於質量乘加速度)
3. 作用力與反作用力定律(同時產生，大小 相同，方向相反，作用於不同物體 )
運動生物力學之靜力學原理
平衡原理（Equilibrium） 槓桿原理 身體質量中心 摩擦力原理（Friction） 重力原理 （萬有引力定理） 反作用力原理 結構原理
相對運動
座標系統（Coordinate System） 相對速度 VAB = VA - VB （由B看A）
相對加速度 aAB = aA - aB （由B看A）
輕艇之激流標桿之船速為船相對於水流之速度
接力賽之接棒即在前後棒相對速度為零時達成
拋物線運動
水平加速度為零，垂直加速度為g 水平方向為等速度運動 Vx = V0 Cosθ 垂直方向為等加速度運動 Vy = V0 Sinθ-gt 水平距離 R = Max (X) = V02 Sin2θ/g 當出射角為450 時，水平距離最遠 垂直高度 H = Max (Y) = V02 Sin2θ/2g 當出射角為900 時，垂直高度最高
拋物線運動
V0
45’
h D
若初始高度高於落地高度(h>0)，則使水平距 離最遠之射角小於 45度
積極為提昇運 動表現 消極為預防運 動傷害
運動生物力學之應用範圍
人體結構分析
（骨骼、肌肉韌帶、關節）
動作技術分析
主觀質化分析 客觀量化分析
（防護器具、運動器材、訓練儀器） （溫度、濕度、氣流、水流、場地）
器材設計分析
运动生物力学复习资料.
运动生物力学复习资料
引言
运动生物力学是研究生物体在运动过程中产生的力学变化和力学效应的学科。
它结合力学和生物学的知识，旨在揭示人体和其他生物体在运动中的力学原理，从而提高运动表现和预防运动损伤。
本文将为您提供一份关于运动生物力学的复习资料，帮助您巩固相关知识。
一、运动生物力学的基本概念
1. 力学基础：力、力的分解、力的合成、力矩、力的平衡等。
2. 生物力学基础：质量、重力、重心、惯性、摩擦力等。
3. 运动学基础：位移、速度、加速度、运动轨迹等。
4. 静力学：
- 平衡条件和平衡力的概念。
- 杠杆原理及其应用。
- 稳定平衡和不稳定平衡。
5. 动力学：
- 牛顿第二定律及其应用。
- 动量和动量守恒。
- 能量守恒和机械能损失。
- 静止摩擦力和滑动摩擦力。
二、运动生物力学的应用
1. 步态分析：
- 步态周期和步态相位的定义。
- 步态分析的步骤和方法。
- 步态分析在临床和运动训练中的应用。
2. 运动技术改善：
- 运动员姿势的优化原则。
- 运动技术改善的方法和效果评估。
3. 运动损伤预防：。
运动生物力学_运动基本动作
• 2、打击性鞭打动作 • A、无器械鞭打动作 • 注重减小环节转动半径，同时使肌群处 于最佳发力状态。 • B、有器械鞭打动作 • 环节运动顺序：上臂屈曲和外展最早， 随后是肘关节伸、腕关节屈、上臂旋内和 腕关节伸，最后是前臂旋内微调拍面，形 成了膝关节、髋关节、肩关节肘关节、腕 关节、球拍的依次加速过程。
• 研究表明，在缓冲阶段减小制动力，适当 增大着板角，可以提高垂直支撑反作用力， 缩短缓冲时间，有利于使重心快速转为向 斜上方的运动，同时减少水平速度的损失， 增强踏跳效果。
缓冲动作的动作特征
• • • • 1、延长力的作用时间，减少对人体的冲击； 2、促使非代谢能的产生与利用； 3、缓冲动作与人体解剖特点有关； 4、利用器械，增加缓冲效果。
摆动动作的动作特征
• 1、减少摆动肢体的转动惯量和增加肌力矩 可以加大摆动的角加速度； • 2、摆动动作与主体动作之间应当合理配合； • 3、摆动肢体的适时制动是动量矩合理转移 的关键。
相向动作
• 一、动作形式 • 定义：人体在腾空状态下身体某部分的转 动能够引起身体另一部分向相反方向转动。 • 二、力学原理 初始条件∑MΔt=0，Iω=0进入腾空状态时。 且满足I1ω1+ I2ω2=0
相向动作的动作特征
• 1、相向动作是人体在空中自动化的动作过 程； • 2、通过调整人体转动惯量控制动作的角速 度； • 3、肌肉收缩形式是超等长收缩； Hale Waihona Puke 4、遵守大关节带动小关节活动原理。
冲击动作
• 一、动作形式 • 1、定义：在体育动作中，通过扣、踢等击 打方式使人体四肢动量向运动器械实现转 移的动作形式，我们可称之为冲击动作 • 2、人体对器械的冲击 • 除使器械获得较大的动量外，还要求对器 械击打的准确性、有效性。因此，击打效 果包括击打速度与击打准确性
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运动生物力学的基本理论概述运动生物力学biomechanics应用力学原理和方法研究生物体的外在机械运动的生物力学分支。
狭义的运动生物力学研究体育运动中人体的运动规律。
按照力学观点，人体或一般生物体的运动是神经系统、肌肉系统和骨骼系统协同工作的结果。
神经系统控制肌肉系统，产生对骨骼系统的作用力以完成各种机械动作。
运动生物力学的任务是研究人体或一般生物体在外界力和内部受控的肌力作用下的机械运动规律，它不讨论神经、肌肉和骨骼系统的内部机制，后者属于神经生理学、软组织力学和骨力学的研究范畴（生物固体力学）。
在运动生物力学中，神经系统的控制和反馈过程以简明的控制规律代替，肌肉活动简化为受控的力矩发生器，作为研究对象的人体模型可忽略肌肉变形对质量分布的影响，简化为由多个刚性环节组成的多刚体系统。
相邻环节之间以关节相连接，在受控的肌力作用下产生围绕关节的相对转动，并影响系统的整体运动。
对于人体运动的研究最早可追溯到15世纪达·芬奇在力学和解剖学基础上对人体运动器官的形态和机能的解释。
18世纪已出现对猫在空中转体现象的实验和理论研究。
运动生物力学作为一门学科是20世纪60年代在体育运动、计算技术和实验技术蓬勃发展的推动下形成的。
70年代中H.哈兹将人体的神经-肌肉-骨骼大系统作为研究对象，利用复杂的数学模型进行数值计算，以解释最基本的实验现象。
T.R.凯恩将描述人体运动的坐标区分为内变量和外变量，前者描述肢体的相对运动，为可控变量；后者描述人体的整体运动，由动力学方程确定。
这种简化的研究方法有可能将力学原理直接用于人体实际运动的仿真和理论分析。
由于生物体存在个体之间的差异性，实验研究在运动生物力学中占有特殊重要地位。
实验运动生物力学利用高速摄影和计算机解析、光电计时器、加速度计、关节角变化、肌电仪和测力台等工具量测人体运动过程中各环节的运动学参数以及外力和内力的变化规律。
在实践中，运动生物力学主要用于确定各专项体育运动的技术原理，作为运动员的技术诊断和改进训练方法的理论依据。
此外，运动生物力学在运动创伤的防治，运动和康复器械的改进，仿生机械如步行机器人的设计等方面也有重要作用。
同时还为运动员选材提供了依据。
第一章运动生物力学概述运动生物力学是生物力学的一个发展较为迅速的分支，它是以运动解剖学、运动生理学、机械力学、材料力学、理论力学、高等数学等有关学科的理论为基础，研究人体运动的一般规律的科学。
运动生理力学的任务是：1，研究人体结构和技能的生物力学特征；2，揭示技术动作原理，建立合理技术动作模式；3，进行运动生物力学诊断，制定最佳动作技术方案；4，为防治运动创伤和制定康复手段提供力学依据。
运动生物力学原理对技术训练的指导作用：1，运动技术训练必须符合动作技术的生物力学原理；2，技术动作训练中各要素的总体最佳化；3，通过技术诊断调控技术训练过程，4，技术训练中的区别对待。
运动生物力学的迅速发展主要体现在以下几个方面：1，国际性学术交流排频繁；2，现代化测试仪器不断出现，促进了生物力学的发展；3，十分注意研究方法；4，我国运动生物力学的发展与现状。
第三章人体运动的静力学人体运动的静力学主要讨论人体在完成静力性运动中，即处于相对静止状态时的受力特点，以及获得平衡和维持平衡的力学条件。
力矩亦称“转矩”。
表示力对物体作用时产生转动的物理量。
力矩的单位是用牛顿*米来表示。
力矩又可分为进攻力矩和防守力矩。
进攻力矩，亦称为对方所受的翻倒（转）或打击力矩等，它是由进攻队员主动用力相对对方某点产生的力矩，其效果是使对方身体失去平衡而产生翻到。
防守力矩，亦称为防守队员的稳定力矩，它是防守队员为了维持自身的平衡而在重力作用下产生的力矩。
在研究搏击运动中，我们还会遇到这样一种情况：大小相等、方向相反、作用线相互平行但不重合的两个力作用在身体上，其效果同样会使身体产生转动。
对于具有这种特点的两个力在力学上称为力偶。
在分析运动中，可以把理平移到重心上，在不改变对身体的作用效果的情况下，必须加上一个力偶，此力偶等于原力对中心之距。
这种分析方法也较力向重心简化。
力矩原理：在共面平行利系中，所有各力对于其平面内任一点力矩的代数和，等于这个力系的合力对于此点的力矩。
合力与力偶：非平衡共面平行力系简化结果是一个合力或一个力偶。
般情况下空间力系可以分为三类：1，力系中各力的作用线有共同交点者称为空间交汇力系；2，力系中各力的作用线彼此平行者称为空间平行系；3，力系中各力的作用线在空间任意分布称为空间一般力系。
人体平衡根据平衡体重心与支撑点的位置关系划分：1，上支撑平衡；2，下支撑平衡；3，混合支撑平衡人体平衡根据平衡体受到外力作用偏离其平衡位置时，格局物体恢复其平衡的可能性划分：1，稳定平衡；2，不稳定平衡；3，随遇平衡；4，有限稳定平衡人体平衡的特点：1，人体不能处于绝对静止的状态；2，人体内力在维持平衡中的作用；3，人体的补偿功能；4，人体具有自我控制，调节和恢复平衡的能力；5，人体的平衡受心理因素的影响；6，人体的平衡动作消耗肌肉的生理能。
在运动实践中，人体平衡姿势稳定性的好坏，对完成各种动作具有直接影响。
另外，从快速运动状态突然变为静止状态，或者搏击运动中的从进攻状态转为防守状态，提高这类动作转换的稳定性也是十分重要的。
所谓身体重心是指人体各部分所受地心引力的合力的作用点。
如果人体重心控制不好，不仅影响动作的协调性和自己的稳定性，而且还常常影响启动的速度和身体移动的位移。
第四章人体运动的运动学物体的运动在空间和时间等方面所表现出的差异特征称运动特征。
运动的相对性，宇宙万物无一不在永恒与动中，不存在绝对不运动的物体，从哲学的观点来看，运动是绝对的。
描述物体运动时被选作为参考的物体或者物体群叫做参考系或参照系。
物体的轨迹即质点运动的痕迹。
路程和位移是用来描述问题运动范围的，路程是指物体从一个位置移动到另一个位置的实际运动路线的长度，也是质点运动轨迹的全长。
路程只有数值的大小，没有方向。
位移是其大小等于质点运动的始点到终点的直线距离，其方向有始点指向终点。
运动时间表明运动体从一个位置运动到另一个位置所需要的时间。
运动时刻，是运动体从某一位置运动到另一位置所对应的时间。
速度是其质点运动时所通过的位移和发生这段位移所用的时间的比。
加速度是描述人体或机器速度变化快慢的物理量。
人体和器械运动的合成和分解，以及以后要涉及到的用坐标法研究人体和器械的曲线运动等，其理论基础就是运动的独立性原理。
在运动生物力学中，对运动的描述常常采用运动方程法，图象法和表格法。
在研究人体或器械的直线运动规律时，根据重心运动特点，可分为匀速直线运动，匀变速直线运动和变速直线运动三种。
抛射体运动泛指运动体在获得一定初速度后进入空中的运动，它受到重力和空气的作用，按一定轨迹运行，这种运动是具有恒定加速度的曲线运动。
第五章人体运动的动力学人体运动的运动学是讨论人体运动的空间位置随时间变化的规律，而人体运动的动力学则是研究人体运动状态的变化和引起这种变化的力之间的关系，即把人或器械运动状态变化的原因表示出来。
从力对人体运动所产生的效果来看，可以把力分为动力和阻力，而以人体作为研究对象来分，又可以把力分为外力和内力。
作用力和反作用力是体育运动中最常见的，当人体处于支撑状态时，施给支撑点一个作用力，此时支撑点必然产生一个大小相等而方向相反的力作用于人体，这个反作用力即为支撑反作用力。
任何物体若不受其他外力作用或所受的合外力为零时，物体将保持原有的静止或匀速直线运动状态，直到有外力作用改变其运动状态为止。
这就是牛顿第一定律的中心意思。
从惯性定理得知，物体间的相互作用产生力，而力是使物体产生加速度的原因。
物体的加速度与所受的外力成正比，与其质量成反比。
当甲物体对乙物体有作用力时，则乙物体同时对甲物体也有作用力，而物体件的作用力和反作用力总是等大，反向和共线的。
所谓动量，是指物体在运动中其自身的质量与速度之乘积。
所谓冲量，是描述使物体的动量发生改变的物理量。
物体在某一段时间内动量的变化等于同一段时间内所受外力的冲量。
人体的运动过程中，肌肉收缩力牵引骨杠杆发生机械位移，对外做功。
其结果是改变人体运动的速度、人体的姿势和位置，是人体的能量状态发生改变，或是改变气息的运动速度或空间位置，是器械的能量状态发生改变。
这些过程实质上人体在中枢神经系统的支配下，体内储存的化学能转变为机械能和热能的过程。
第六章人体运动的转动力学从运动生物力学的观点出发，对人体进行的转动动作动作分类，不能仅仅依据某一运动项目作为人体从事转动形式的分类标准，而应采用力学的方法进行分析人体所进行的转动动作，一般可划分为两大类别，即有支撑状态下身体的各种转动动作和无支撑状态下的空中转动动作。
在体育运动中就人体整体的转动而言，不论是什么转动，都是由于受到对该转动轴非平衡力矩作用所致。
转动定律，当转动体受到合外力矩作用时，如果产生的角加速度，那么，转动体的转动惯量与角加速度的乘积正好等于作用于转动体的合外力矩。
在体育运动中们无论是器械的转动，还是人体局部肢体的转动或者人体整体的转动，都可以用动量定理来卖哦书其转动转台。
当身体所受的合外力矩为零时，其总动量矩保持不变，这就是动量矩守恒定律。
改变身体的转动惯量，以调整身体的转动速度。
第八章体育运动中的流体力学在体育运动中，运动体都处于流体环境之中。
静止流体内部任何物体表面都存在着垂直作用于它的压力，假如对某表面有切向力，则流体就不会静止。
流体具有流动性，它只要受到很小的外力作用就可以引起各部分或各流层之间的相对运动。
流速与截面积的大小成反比，即在流管截面大的地方流速小，截面小的地方流速大。
根据伯努利定律，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大，因此球体受到一个向上的力，这种现象叫做马格努斯效应。
人体发生位移时，不可避免地受到周围介质的阻力，要克服各种不同形式的阻力都必须消耗一定的体能。
在运动中不能完全消除阻力的作用，但采用合理的运动技术可以最大限度地减小消极阻力的作用和有效地利用积极的阻力。
在投掷器械时，运动员最后用力阶段使器械获得一定的出售初速度后，器械在空中不仅靠惯性向前飞行，而且还受到空气动力的作用向前滑向，由于受空气阻力和重力的作用，在飞行一定距离后落地。