运动学测量方法
运动生物力学
运动生物力学运动生物力学：是生物力学的一个重要分支，是研究体育运动中人体机械规律的科学。
运动生物力学的主要任务：提高运动能力，预防运动损伤运动生物力学的研究方法分为测量方法和分析方法，其中测量方法可以分为运动学测量、动力学测量、人体测量、肌电图测量运动学测量的参数：（角）位移、（角）速度、（角）加速度动力学测量的参数：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、围度及,（质量、转动惯量等）肌电图测量是用来测量肌肉收缩时的神经支配特性。
动作结构：运动时所组成的各动作间相互联系、相互作用的方法或顺序动作结构的特征主要表现在运动学和动力学，运动学特征指完成动作时的时间、空间和时空方面表现出来的形式或外貌上的特征；动力学的特征指决定动作形式的各种力（力矩）相互作用的形式和特点，包括力、惯性和能量特征。
运动学特征：时间特征、空间特征和时空特征时间特征反映的是人体运动动作和时间的关系：半蹲起立和深蹲起立空间特征是指人体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：下肢和躯干等空间移动轨迹时空特征指人体完成运动动作时人体位置变化的快慢情况。
动力学特征包括，力的特征、能量特征和惯性特征能量特征：人体运动时完成的功、能和功率方面的表现形式。
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。
动作系统：大量单一动作按一定规律组成为成套的动作技术，这些成套的动作技术叫做动作系统。
人体基本运动动作形式可主要归纳为推与拉动作、鞭打动作、缓冲和蹬伸动作及扭转、摆动和相向运动等动作形式上肢基本运动动作形式——推（铅球）、拉（单双杠）、鞭打（标枪）★人体基本运动下肢基本运动动作形式——缓冲、蹬伸、鞭打动作形式全身基本运动动作形式——摆动、躯干扭转、相向运动人体的运动是由运动器系的机能特征所决定的，即以关节为支点，以骨为杠杆，在肌肉力的牵拉下绕支点转动，各肢体环节运动的不同组合使人完成千变万化的动作。
运动学实验设计：速度和加速度的测量
与理论值的比 较和讨论
实验结果的分 析和解释
实验结果的实 际应用和意义
实验总结和展望
实验总结
实验目的：测 量速度和加速
度
实验方法：使 用光电门和位
移传感器
实验结果：得 到了速度和加
速度的数据
实验误差分析： 实验改进建议：
讨论了实验中 提出了一些改
可能产生的误 进实验的方法
运动学实验设计：速度和加速 度的测量
汇报人：XX
单击输入目录标题 实验目的 实验原理 实验步骤 实验结果分析 实验总结和展望
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实验目的
了解速度和加速度的概念
速度和加速度 是运动学中的
基本概念
通过实验了解 速度和加速度 的定义和测量
方法
掌握速度和加 速度之间的关
系
实验中需要注 意的问题和注
差及其影响
和建议
实验展望：对 未来速度和加 速度测量的研 究进行了展望
实验中存在的问题和改进建议
实验方法：需要优化实验步 骤，减少误差来源
实验设备：需要更精确的测 量仪器，以提高测量结果的 准确性
数据处理：需要更完善的数 据处理方法，以提高结果的
可靠性
实验结果：需要更深入的分 析和讨论，以便更好地理解
计算方法：通过测量物体在不同时刻的速度，然后计算速度的变化量，最 后除以时间间隔
加速度的单位：米/秒²
加速度在运动学实验中的应用：通过测量加速度，可以了解物体的运动状 态和运动趋势
实验设备的工作原理
光电门：通过红外线发射 和接收，测量物体通过光 电门的时间差，从而计算
出速度。
加速度传感器：通过测量 物体在运动过程中的加速
运动生物力学重点
运动生物力学重点work Information Technology Company.2020YEAR运动生物力学第一章运动生物力学是生物力学的一个重要分支，是研究体育运动中人体机械运动规律的科学。
它是将体育运动中人体（或器械）复杂的运动形式及变化规律结合力学和生物学的原理进行研究的一门科学。
运动生物力学的任务：1改进运动技术。
2改善训练手段。
3改革运动器材。
4预防运动损伤。
5运动康复与健康促进。
运动生物力学的研究方法：分析法测量法测量方法有：运动学测量、动力学测量、人体测量及肌电图测量。
运动学测量参数---肢体的（角）位移、（角）速度、（角）加速度等。
运动学参数---主要界定在力的测量。
人体测量参数----人体环节的长度、围度及惯性参数如质量、转动惯量。
肌电图参数----测量肌肉收缩时的神经支配特性。
20世纪生物力学的发展主要体现在3个方面：1生物力学发展成为大学的专业课程。
2生物力学研究结果逐渐用于实践，如医学工业体育等方面。
3生物力学研究人类和动物运动及运动对肌肉—骨骼系统的影响。
第二章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称为动作结构。
人体动作结构特征1.运动学特征---时间特征、空间特征、时空特征。
2.动力学特征---力的特征、能量特征、惯性特征。
动作系统-不同运动项目中的动作技术，都是由若干单一动作组成的。
大量单一动作按一定规律组成为成套的动作技术，这些成套的动作技术称为动作系统。
动作系统的分类及特点1.周期性动作系统特点---反复性和连贯性、节律性、交互性、惯性作用。
2.非周期性动作系统特点---独立性、复杂性和稳定性。
3.混合性动作系统。
特点---两种动作成分有相互制约性、两种动作的组合部分是动作系统的关键部分。
不固定动作系统特点---复杂多变性、固定于不固定相结合。
人体基本运动动作形式1.上肢基本运动动作形式: 推拉鞭打2.下肢基本运动动作形式: 缓冲蹬伸鞭打3.全身基本运动动作形式: 摆动躯干扭转相向运动环节--相邻关节之间的部分称环节；单生物运动链两个相邻骨环节及其之间的可动连接构成，包括相邻两个环节和连结这两个环节之间的关节多生物运动链：两个或两个以上生物运动链串联而成开放链：末端为自由环节的生物运动链，该自由环节又称末端环节。
重力加速度的几种测量方法
方法一、用弹簧秤和已知质量的钩码测量 将已知质量为m的钩码挂在弹簧秤下，平 衡后，读数为G.利用公式G=mg得g=G/m.
• 方法二、打点计时器法
• (1)按如图所示连接好实验装置，让重锤做 自由落体运动，与重锤相连的纸带上便会被 打点计时器打出一系列点迹。
• (2)对纸带上计数点间的距离h进行测量，利 用hn－hn－1＝gT2，求出重力加速度的大小。
例3、用滴水法可以测定重力加速度的值， 在自来水龙头下面固定一挡板，如图B-1所 示，仔细调节水龙头，使得前一个水滴滴在挡板 上的同时，下一个水滴刚好开始下落.首先量出水 龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时的方 法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同 时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到 一 滴水声，依次数“2、3、4……”，一直数到“n” 时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的读数t. （1）写出用上述方法测量重力加速度g的表达式 g=____________； （2）为了减小误差，改变h的数值，测出多组数 据，记录在表格中（表格中的t是水滴从水龙头口 到挡板所用的时间，即水滴在空中运动的时 间），请在图B-2所示的坐标纸中作出适当的图 象，并利用图象求出重力加速度的值 g=___________.（要求保留两位有效数字）
• 从数据处理方法看，在s1、s2、s3、s4、s5、s6中，对实验 结果起作用的，方法一中有________________；方法二中 有________________。因此，选择 ________________(“方法一”或“方法二”)更合理，这 样可以减小实验的________________(填“系统”或“偶 然”)误差。本实验误差的主要来源有 ________________(试举出两条)，并计算物体经过第4点 的瞬时速度v4＝__________________m/s；重力加速度g ＝________________m/s2。
测量物体速度的几种方法
1 测量物体速度的几种方法测量物体速度的方法很多，不仅可以利用电磁打点计时器和电流表，还可以利用多种脉冲信号（如：超声波脉冲、电磁脉冲、光电脉冲或激光扫描信号），还可以利用共振、干涉原理、多普勒效应等九种方法进行测量，现介绍如下.一、 利用电磁打点计时器或电流表测量物体速度利用电磁打点计时器测量物体速度是中学物理中最常见的，本文不再介绍；但利用电流表测量物体速度很多同学还比较陌生，现举例说明.例1 如图1所示，变阻器滑动触头P 与某一运动的物体相连，当P 匀速滑动时，电流表就有一定的示数，从电流表的读数可得运动物体的速度.已知电源电动势E=6V ，内阻r=10Ω,AB 为粗细均匀的电阻丝，阻值R=50Ω，长度L=50cm,电容器的电容C=100F μ.某次测量电流表的读数为I=0.10mA ，方向由M 流向N ，求运动物体的速度v .[解析]由分压原理得AB 两端电压AB U =R E R r +，① AB 单位长度上的电压为AB U U L∆=，② 设t ∆（极短）时间内，电容器两极板间电压的变化量和极板上电荷的变化量分别为Uc ∆和Q ∆，则Uc U v t ∆=∆⋅⋅∆，③ 图1Q ∆=Uc ∆·C ，④ 电容器上充（放）电的电流为Q I t ∆=∆.⑤ 解①-⑤得()R r L v I REC+=.⑥ 将已知数据代入⑥得v =0.1m/s.根据题目“电流表中的电流方向由M 流向N ”可知，该过程为电容器充电过程，则物体由B 向A 运动.从⑥可以看出()R r L v I REC+=∝I ，可见电流表的读数与物体的速度成正比.当电流表用做测速时，它的刻度是均匀的.二、 利用多种脉冲信号（如：超声波脉冲、电磁脉冲或光电脉冲信号）测量物体速度1、利用超声波脉冲信号测量物体速度（例如：超声波测速仪、水声测位仪（声纳）） 例2(2001·上海) 如图2所示，图A 是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号.根据发出和接收的信号间的时间差，测出被测物体的速度.图B 中P 1、P 2是测速仪发出的超声波信号，n 1、n 2分别是P 1、P 2由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描，P 1、P 2之间的时间间隔Δt 0=1.0s,超声波在空气中传播速度是v 0=340m/s,若汽车是匀速行驶的，则根据图B 可知，汽车在接收到P 1、P 2两个信号之间的时间内前进的距离是__m,汽车的速度是__m/s.。
运动技能学习与控制运动操作的测量PPT课件
价。 • 例2：偏瘫病人重新学走路 • 测量：①步数或距离；②行走时的平衡和姿态，③分析走时腿、躯干和手
臂运动学特征。 • 完成测量的两个步骤： • 第一， 明确有效的操作测量应该测量操作的那些方面； • 第二， 确定如何测量已选定的操作特征。
某些方面的操作状态 而进行的一种动作技能操作测量。如：运 动学特征、力量、肌电 图和脑电图等。
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三、反应时（Reaction time RT）
• 1、定义：指从信号（刺激）发生到反应产生之间的时间间隔。如在短距离游泳比赛中枪响到脚踏离跳 台。
• 反应时只与活动开始前的时间有关。
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• 常误：指操作成绩偏离目标的量，通常用“+”或“—”进行标示。 • 动作过程中出现失误的原因有两方面动作不足或动作过火，所以计算常误对判断人在技能操作过程中产生
操作误差的倾向具有重要的意义。计算方法与绝对误差相同。 • 可变误差：指描述操作变异性（或一致性的）的误差值。 例子：
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4、反应时在研究中的应用
• （1）用来测量开始指令动作速度的快慢。 • （2）评价人对指定动作的动作形式和开始时间的预判断。 • 5、反应时与动作时间和响应时间 • 在人对信号做出反应的情景中，还有两个操作量度可以作为评
价依据，即运动时和响应时。 • 运动时开始于反应时结束的同时，是动作从开始到结束的时间
四、误差测量
• 1、定义：指把人在操作中出现的失误次数作为一种操作量 度。
• （1） 它可以用来评估以精确性为动作目标的技能，如伸手拿 茶杯，沿指定路径走等，这些技能需要时间和空间上的精确 性。
运动学参数的测量
汇报人：文小库
2024-01-20
CONTENTS
• 引言 • 运动学参数的种类与测量方法 • 运动学参数测量的常用设备与
工具 • 运动学参数测量的实验设计与
实施 • 运动学参数测量结果的分析与
处理
01
引言
运动学参数测量的意义
运动学参数的测量是研究物体运动规律的重要手段，通过对运动学参数的测量，可以深入了解物体的 运动状态和变化规律，为相关领域的研究和应用提供重要的数据支持。
02
遵守操作规程
03
穿戴防护装备
严格按照实验操作规程进行测量 ，避免因操作不当导致意外事故 。
在进行可能产生危险的实验时， 应穿戴相应的防护装备，如护目 镜、手套等。
提高测量准确性的建议
选择合适的测量工具
根据测量需求选择精度高、稳定性好的测量工具。
多次测量求平均值
为减小误差，可对同一参数进行多次测量，取平均值作为最终结 果。
理。
数据记录仪
能够实时记录和存储测量数据，具 有数据存储、传输和处理功能。
数据处理软件
用于对采集到的数据进行处理、分 析和可视化，提供用户友好的界面 和功能。
04
运动学参数测量的实验设计与实施
实验目的与要求
确定测量运动学参数的目的
是为了研究物体的运动规律、评估运动性能还是优化设计等 。
明确测量参数的精度要求
• 交通工程：在交通工程领域，运动学参数测量可用于车辆动力学分析和交通安 全研究。例如，通过测量车辆的运动轨迹、速度、加速度等参数，可以评估车 辆行驶的安全性和稳定性，为交通管理和控制提供依据。
02
运动学参数的种类与测量方法
位移的测量
直接测量
运动生物力学参数测量
（松井秀治，15）
（汉纳范，15）
（扎齐奥尔斯基，16） （郑秀媛，16）
二、运动学参数测量
（一）运动学参数（指标）
质点位置矢量（位矢、矢径）：用来确定某时刻质点位 置（用矢端表示）的矢量。
运动函数机械运动是物体（质点）位置随时间的改变。 在坐标系中配上一套同步时钟，可以给出质点位置坐标和 时间的函数关系— 运动函数（function of motion） 。
回转半径（转动半径）
人体环节的划分方法
以人体的结构功能为依据：
以人体体表骨性标志为依据： 以关节上主要的骨性标志点 来确定环节的长度。易于测 量，但误差太大。
分割环节的切面通过关节 转动中心，以关节质心的 连线为环节长度。
人体惯性参数标准化的依据
（二）人体惯性参数的测量
尸体测量法：肢解-环节参数测定。采用称重法和悬挂法。
（a）鞋垫式
（b）平板式
（c）测量结果分析
脚底各个区域的压力、压强情况
压力中心及压力中心轨迹
美国Tekscan=F-scan 德国Novel=Pedar
4. 肌电测量
肌电测试通过对不同肌肉在运动过程中所表现出来的时域、频 域上的不同特征的分析，可以了解人体在完成运动动作时，不 同部位的肌肉参与活动的强度、时间顺序及相互协作关系，为 运动技术分析提供依据。现在应用较多有4通道、8通道肌电测 量分析系统。根据信号传输方式，可分为有线和无线两类系统； 根据数据接收和储存方式，可分为便携式大容量储存卡存储和 无线信号实时接收两种。
立定跳 远.。……
运动时的肌力大小和肌肉力矩一般用加速度大 小推算；偶见用肌电图推算
Isomed 2000（750NM）等速肌肉力量测试/训练系统
运动学专业课程
运动学专业课程
运动学专业课程是运动科学领域中的重要课程之一，主要涉及运动学的基本概念、测量方法、分析技术等方面。
该课程主要包括以下内容：
一、运动学基础知识
介绍运动学的基本概念，如位移、速度、加速度等，并给出其物理定义及其在生物力学中的应用。
二、运动学测量方法
介绍运动学测量的常用方法，包括高速摄影、电影摄影、运动捕捉等。
同时，还将详细讲解各种测量方法的优缺点以及适用范围。
三、运动学分析技术
介绍运动学分析的相关技术，如质心分析、角动量分析、能量分析等。
并详细讲解这些技术在不同场合下的应用。
四、运动学应用
介绍运动学在不同领域的应用，如运动训练、运动损伤康复、人体运动模拟等。
并结合案例详细讲解运动学在实际应用中的操作方法和注意事项。
总之，运动学专业课程是运动科学领域中的一门基础课程，对于理解和应用运动学知识具有重要意义。
- 1 -。
测量物体运动的平均速度实验步骤
测量物体运动的平均速度实验步骤一、引言物体的运动速度是描述物体运动快慢的量度，而平均速度是指物体在一段时间内总位移与总时间的比值。
测量物体的平均速度可以帮助我们了解物体的运动特性，对于物理学和运动学研究具有重要意义。
本实验将介绍测量物体运动的平均速度的实验步骤。
二、实验材料和仪器1. 直尺：用于测量物体的位移；2. 秒表：用于测量物体运动的时间；3. 物体：选择一个具有一定尺寸的物体，如小球或砖块。
三、实验步骤1. 准备工作a. 将直尺平放在水平的桌面上，确保直尺的刻度清晰可见；b. 使用秒表进行校准，确保秒表的准确性；c. 选择一个平坦的表面作为物体运动的参考面。
2. 进行实验a. 将物体放置在起始位置上，并记录下物体的初始位置；b. 启动秒表，并同时开始推动物体；c. 当物体到达目标位置时，立即停止秒表，并记录下物体的到达时间和目标位置；d. 重复以上步骤多次，以获得更准确的数据。
3. 数据处理a. 计算每次实验的位移：将目标位置减去初始位置，得到每次实验的位移；b. 计算每次实验的时间：将到达时间减去开始时间，得到每次实验的时间；c. 计算每次实验的平均速度：将位移除以时间，得到每次实验的平均速度；d. 计算所有实验的平均速度：将每次实验的平均速度求平均，得到所有实验的平均速度。
四、实验注意事项1. 实验过程中要保持直尺和物体运动的参考面水平，以确保测量的准确性；2. 在推动物体时要尽量减小外界因素对物体运动的影响，如避免风的干扰；3. 每次实验后要重置物体到起始位置，确保每次实验的起点相同；4. 进行多次实验以获得更可靠的数据，并计算平均值以减小误差。
五、实验结果与分析根据实验步骤中记录的数据，可以得到每次实验的位移、时间和平均速度。
将这些数据整理并计算平均速度的平均值，可以得到物体的平均速度。
通过比较不同实验的平均速度，可以观察到物体运动的变化趋势，从而分析物体的运动特性。
六、实验扩展1. 可以改变物体的质量或形状，观察对平均速度的影响；2. 可以改变推动物体的力度，观察对平均速度的影响；3. 可以改变物体的起始位置和目标位置，观察对平均速度的影响。
例析重力加速度测量的几种方法
例析重力加速度测量的几种方法作者：许文来源：《中小学实验与装备》 2018年第5期重力加速度g 的测量,是高中物理的一个经典拓展性力学实验。
该实验有多种测量原理,每种测量原理又对应着多种实验设计方案,具有一定的可操作性与探究性。
该实验对培养学生的动手实践能力和创新能力,让学生养成理论联系实际、学以致用的学习习惯,有着重要的意义。
本文通过典型实例分析,总结重力加速度的几种测量方法。
１运动学法在阻力很小的情况下,物体只受重力的作用从静止开始下落的运动,是一种自由落体运动,其加速度即为重力加速度。
测出物体下落的位移与时间,则可利用匀变速直线运动的规律求出重力加速度。
但测量手段与数据处理有多种方法。
１．１公式法例１:如图１所示,在自来水龙头下面固定浅盘,测量出水龙头口离浅盘的高度h。
调节水龙头,使得前一个水滴滴在浅盘上的同时,下一个水滴刚好开始下落。
当听到某一水滴滴在盘上的声音的同时,启动秒表开始计时,并数“１”,以后每听到一滴水声,依次数“２、３、４……”,一直数到“n”时,按下秒表停止计时,读出秒表的读数t。
则重力加速度的表达式为g ＝_____。
点评:由于水滴下落过程中受到的空气阻力很小,可以忽略不计,因此可认为水滴下落做自由落体运动,测出其下落的距离与时间,用自由落体运动公式可求出重力加速度的值。
本题实验设计方案利用身边的器材,实验过程操作简便、可行。
实验的关键是测出一滴水下落的时间T ,由于这个时间一般很小,本题设计的实验方案中采用了测多滴水下落的时间再求平均值,有效地减小了测量的偶然误差,提高了实验的准确度。
１．２纸带法例２:如图２(a)所示的装置可以测量圆柱棒下落的加速度a=_____。
(结果保留三位有效数字).用细线悬挂着包有白纸且质量为１．００kg的圆柱棒,蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之在额定转速下匀速转动。
烧断悬挂圆柱棒的细线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒外面的白纸上画出记号,如图(b)所示。
人体运动学参数测量与应用
人体运动学参数测量与应用人体运动学参数测量是指对人体运动进行定量分析，以获取运动参数的数据。
这些参数可以用于研究人体健康、运动机能和运动技能，还可以作为康复和培训的重要依据。
本文将探讨人体运动学参数测量的相关概念、方法和应用。
1. 概念介绍人体运动学参数测量是指通过使用传感器设备，对人体运动过程进行记录和分析，获取各种运动参数的数据。
这些参数包括但不限于运动速度、加速度、角速度、位置、角度和力量等。
运动速度是指人体在单位时间内运动的距离，通常用米/秒或千米/小时表示。
加速度是指人体加速或减速的程度，通常用米/秒²表示。
角速度是指人体在单位时间内绕某个轴旋转的速度，通常用弧度/秒表示。
位置是指人体在三维坐标系中的位置，通常用厘米或毫米表示。
角度是指人体在某一关节处的角度变化，通常用度数或弧度表示。
力量是指人体运动时产生的力量大小，通常用牛顿表示。
2. 测量方法人体运动学参数测量通常使用传感器设备进行记录和分析。
常用的传感器包括运动捕捉系统、惯性测量单元（IMU）、力传感器等。
运动捕捉系统（MOCAP）是一种高精度的进行全身运动捕捉的设备。
该系统使用多个摄像头同时拍摄被测者的运动轨迹，并通过计算机图像处理技术对其进行重构，从而获取运动参数的数据。
惯性测量单元（IMU）是一种装有加速度计、角速度计等传感器的小型设备。
它可以测量被测者的加速度、角速度和姿态，适用于进行局部肢体运动测量。
力传感器是一种用于测量人体产生的力量的传感器。
它可以安装在器械、地面或人体表面等位置，测量运动产生的力量，适用于进行跳跃、力量、速度等运动测量。
3. 应用领域人体运动学参数测量可以应用于许多领域，包括运动科学、康复、体育训练、人体工程学等。
以下是其中几个主要应用：（1）运动机能评估：通过测量人体运动速度、加速度、角速度等参数，可以客观地评估运动机能和身体素质。
例如，运动员可以通过测量其力量、速度、反应能力等参数，评估自身的训练成效和状态。
常见运动长度和时间的测量
常见运动长度和时间的测量1. 引言在进行运动训练和健身活动时，准确测量运动长度和时间是非常重要的。
准确的测量结果可以帮助我们监控自己的运动进程、评估运动效果，并根据测量结果进行适当的调整和改善。
本文将介绍常见运动长度和时间的测量方法，以帮助读者更好地进行运动训练和健身活动。
2. 跑步长度和时间的测量2.1. 使用计步器计步器是一种简单而常见的工具，可以用于测量跑步的长度和时间。
通过佩戴计步器，它可以记录我们的步数，并利用步幅和步频等数据来计算我们的跑步距离。
同时，计步器还可以记录我们跑步的时间，以确保我们能够掌握每次跑步的持续时间。
2.2. 使用运动手表运动手表是专门设计用于运动的手表。
大多数运动手表都配备了GPS功能，可以准确测量跑步的长度和时间。
通过连接卫星进行定位，运动手表可以实时记录和显示我们的位置信息，并根据移动路线和速度等数据计算跑步的距离。
此外，运动手表还可以记录我们的跑步时间，并提供各种跑步数据和统计报告，帮助我们更好地掌握跑步的情况。
3. 自行车长度和时间的测量3.1. 使用里程计里程计是一种常见的测量自行车长度和时间的工具。
里程计通过安装在自行车轮辐上的磁铁和传感器，可以实时测量自行车的里程和速度。
通过计算自行车的轮胎周长和旋转次数，里程计可以准确测量自行车的长度。
同时，里程计还可以记录自行车的运行时间，以确保我们能够了解自行车的使用情况。
3.2. 使用运动手机App现在许多运动手机App都具备测量自行车长度和时间的功能。
这些App可以利用手机内置的GPS功能来追踪和记录自行车的移动路线、速度和时间等数据。
通过连接卫星进行定位，这些App可以实时计算和显示自行车的长度，并提供各种丰富的自行车数据和统计报告，帮助我们更好地监控和改善自行车运动。
4. 游泳长度和时间的测量4.1. 使用游泳计时器游泳计时器是一种专门用于测量游泳长度和时间的设备。
通过佩戴游泳计时器，它可以记录我们游泳的时间，并根据我们的游泳速度计算游泳的长度。
运动生物力学的测量.
立体定机摄影摄像测量方法要求：
1、镜头和焦距 采用中焦距镜头拍摄，尽量避免使用广角镜
头或长焦镜头；在完成取景于调好焦距后，应固 定镜头，以确保在整个拍摄过程中焦距不变。
2、取景范围 三维定点摄影适合于研究运动范围不大的运
动，取景范围要比研究的动作范围略大，在此前 提下，设法使研究对象的成像尽可能的大，并处 于胶片中间三分之二的画面上。
与 水平；受试者的合作程度等
要
求 评估方法：用体育特点和相关学科进行评估；
依据研究者的知识、经验进行逻辑推理；统
计学的方法
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运动生物力学
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2.测量方法的选择———正确、可靠
2.2测量的可靠性（信度）
测 可靠性：指不同测量者用同样的测量方法，测
量 量相同的指标和参数，在一段时间内对同一
⑴测量的目的、任务、指标和参数 ⑵测量的方法和程序 测 ⑶测量的样本和抽样的方法 量 ⑷人员的筛选和分工 的 ⑸仪器的选择、精度、安装、调试、等作出具体的要求 原 ⑹测量实施细则 则 ⑺测量数据记录表格和卡片 与 ⑻测量现场的记录表 要 ⑼摄影、摄像的参考体、比例尺 求 ⑽测量资料的整理、归档和保管方法 ⑾测量资料的处理和统计方法 ⑿撰写论文所需的图、表
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平面跟踪摄影摄像测量法方法与要求：
4、机高
原则上应与受测体的中心等高。
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立体定机摄影摄像测量方法
定义
采用两台或多台摄影（像）肌从不同角度对 同一研究对象进行同步拍摄，然后把两台或多台 机所拍摄的平面影片或录像带进行数字化，从而 获得所需的人体三维运动的空间坐标，计算有关 的运动学参数。
如何运用高中物理知识测算车速
如何运用高中物理知识测算车速运用高中物理知识测算车速的方法主要有两种：基于运动学和测速仪器的方法。
方法一：基于运动学的方法1.使用测量工具测量两个位置之间的时间。
可以通过使用秒表或者手机上的计时器应用来测量时间。
2.在车辆运动期间在两个位置之间测量到经过的时间。
3.使用测量工具测量两个位置之间的距离。
可以通过使用测距仪、测量轮胎滚动的圈数等方法来测量距离。
4.使用速度等于位移除以时间的公式，即v=Δx/Δt，来计算车辆的平均速度。
方法二：使用测速仪器的方法1.使用测速仪器，如雷达测速仪，测量车辆的实时速度。
雷达测速仪通过发送和接收无线电波来测量车辆的速度。
2.比较车辆的实时速度和标准速度，可以直接得到车辆的速度。
3.标准速度可以通过标志牌、公路上的测速仪器等获得。
无论使用哪种方法，都需要注意以下几点：1.确保测量距离足够长。
测量的距离应该能够包含车辆加速和减速的过程，这样才能得到较准确的结果。
2.确保测量时间准确。
使用计时器时应尽量减少误差，可以进行多次测量取平均值来提高准确性。
3.确保测量距离和时间是在相同的时间段内测量的。
如果时间不同，得到的速度可能会有误差。
4.车辆的速度应保持稳定。
如果车辆速度在测量期间发生较大变化，得到的速度可能不准确。
需要注意的是，上述的方法只能得到平均速度，无法得到实时速度。
要获得实时速度，可以使用GPS导航设备或汽车上的速度表等仪器进行测量。
总之，测算车速的方法可以基于运动学或借助测速仪器。
无论使用哪种方法，都需要保证测量距离和时间的准确性，以获得准确的结果。
物体运动轨迹及速度测算
物体运动轨迹及速度测算物体运动一直是人类关注的热点之一，通过测算物体的运动轨迹和速度，我们可以更好地理解并分析物体的运动规律。
本文将介绍物体运动轨迹和速度的测算方法，帮助读者更好地理解和应用相关知识。
一、物体运动轨迹测算方法1. 直线运动的轨迹测算：直线运动是最简单的运动形式之一，其轨迹可以通过测量物体运动的起点和终点来确定。
首先，需选取一个固定的参考点作为起点，记录物体在起点时的位置和时间；然后，记录物体在终点时的位置和时间。
根据起点和终点之间的距离和时间差，可以计算出物体的平均速度和轨迹。
2. 弧线运动的轨迹测算：弧线运动是物体运动的另一种形式，常见于摆动等情况。
为了测算物体在弧线运动中的轨迹，可以通过多次测量物体在不同时间点的位置，然后绘制出这些位置点之间的曲线，即为物体的运动轨迹。
3. 圆周运动的轨迹测算：圆周运动是一种特殊的弧线运动，物体在运动过程中保持相对于一个中心点的恒定距离，并围绕中心点做匀速旋转。
为了测算物体在圆周运动中的轨迹，可以通过测量物体在不同时间点的位置，然后绘制出这些位置点之间的曲线，即为物体的圆周运动轨迹。
二、物体速度测算方法1. 平均速度的计算：物体在运动中的速度可以通过计算物体在单位时间内所经过的路程来得到。
平均速度的计算公式为：平均速度=总路程/总时间。
例如，如果一个物体在5秒内以10米/秒的速度运动了50米，那么它的平均速度为10米/秒。
2. 瞬时速度的测算：瞬时速度是物体在某一瞬间的瞬时速度，可以通过对物体在该瞬间的位置进行微小时间间隔的测量来计算。
瞬时速度的测算可以通过数学方法求解，也可以通过实验测量的方法来获取。
三、物体运动轨迹及速度测算的应用1. 运动学研究：物体运动轨迹及速度的测算是运动学研究的基础。
通过对物体运动的轨迹和速度进行测算，可以分析物体运动的规律和特点，为相关领域的研究提供数据支持。
2. 工程应用：物体运动轨迹及速度的测算在工程领域有着广泛的应用。
大学物理中的运动学分析位移速度和加速度的实验测量
大学物理中的运动学分析位移速度和加速度的实验测量大学物理中的运动学分析：位移、速度和加速度的实验测量运动学是研究物体运动状态的学科，其中位移、速度和加速度是最基本的运动参数。
在大学物理实验中，我们通常通过测量位移与时间的关系、速度与时间的关系以及加速度与时间的关系，来进行运动学分析。
一、位移的实验测量位移是描述物体位置变化的物理量，常用符号表示为S。
要测量物体的位移，可以采用以下实验方法之一：1. 弹簧测量法：将被测物体固定在一弹簧上，在物体受到外力作用时，弹簧会发生伸缩变形，通过测量弹簧的伸长量可以得到物体的位移。
2. 光电测量法：使用光电传感器，将光源和光电传感器分别固定在被测物体的起始点和终点上，物体在运动过程中会截断光束，光电传感器可以测量出光电信号的变化，从而计算出物体的位移。
二、速度的实验测量速度是描述物体单位时间内位移变化的物理量，常用符号表示为V。
要测量物体的速度，可以采用以下实验方法之一：1. 计时法：在已知距离的平直轨道上，测量物体通过距离所用的时间，通过计算位移除以时间即可得到物体的平均速度。
2. 物体追踪法：利用摄像机或高速摄影仪实时拍摄物体的运动轨迹，然后对图像进行处理或分析，从而得到物体的速度。
三、加速度的实验测量加速度是描述物体单位时间内速度变化的物理量，常用符号表示为a。
要测量物体的加速度，可以采用以下实验方法之一：1. 自由落体法：将物体从一定高度自由下落，通过测量物体下落的时间和下落的距离，利用自由落体运动的公式可以求得物体的加速度。
2. 弹簧法：将被测物体固定在一弹簧上，给物体一个初速度，通过测量弹簧振动的周期以及振幅的减小，可以计算出物体所受到的恢复力和加速度。
在进行位移、速度和加速度的实验测量时，需要注意以下几点：1. 确定实验仪器的误差范围，尽量采用精确度较高的仪器进行测量。
2. 控制实验条件，如减小外界干扰因素，保持实验环境的稳定性，以获得准确的实验结果。
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各位同学，大家早上好，今天我们来继续学习运动技术分析与诊断这门课程，在学习本节课之前，我们先来回顾一下，上节课学习的人体运动的运动学分析的主要内容。
复习：一、人体关节的相关概念二、人体关节运动的基本形式三、人体运动链的分类四、人体运动的自由度一、人体关节的相关概念关节：骨与骨以结缔组织相连结构成关节。
根据连结组织的性质和活动情况，关节可分为不动关节（韧带联合、软骨结合和骨性结合）、动关节（肩、肘、腕、髋、膝、踝关节）和半关节（耻骨联合）。
二、人体关节运动的基本形式1）角度运动邻近两骨间产生角度改变的相对转动，称为角度运动。
通常有屈、伸和收、展两种运动形态。
2）旋转运动骨绕垂直轴的运动称为旋转运动，由前向内的旋转称为旋内，由前向外的旋转称之旋外。
三、人体运动链的分类开放运动链末端呈游离状态，它的某一关节固定，其余各关节产生运动。
如果运动链首尾相连，形成闭合状态，末端无游离的环节，称为闭合运动链。
四、人体运动的自由度假如物体不受任何限制(约束)，它可以在三度空间运动，也既是相对于三个相互垂直轴的平动及绕三个轴的转动，物体有六个自由度。
当把物体某一点固定时，其自由度为三个，这时不能产生平动，只能以三个坐标轴为轴发生转动（可把原点放在固定点）。
当物体的某两点固定时，只有一个自由度，既以两点的连线为轴的转动。
当物体上任意三点固定时，则自由度为零，不产生任何方向的平动和转动。
在前面运动技术分析与诊断中我们所讲的是一些运动学、动力学和肌肉力学的一些理论知识，通过上半程的学习对技术分析有个理论上的知识，在后面的学习中将主要进行的是一些实际的应用操作。
那么，今天所要学习的就是运动技术分析与诊断的工作环节以及现场数据采集。
第六章运动技术分析与诊断的工作环节及现场数据采集第一节运动技术数据的意义运动技术数据是指从人体运动过程中采集到得能够准确描述其运动状态的相关性息。
人体运动与时间、空间相关的信息称之为运动学数据；人体运动与作用力、时间相关的信息称之为动力学数据。
一、运动学数据对运动技术的意义运动学数据包括关节位置和关节角度、位移和角位移、速度和角速度、加速度和角加速度。
1）关节位置和关节角度人体关节位置和关节角度数据可以准确描述人体运动的姿势。
A.关节位置人体运动系统的支架是由骨骼和关节组成的一种链状结构，当这种链状结构的枢纽位置（关节位置）发生变化时，便会引起整个支架的形态发生变化。
因此，人体运动时身体姿势可以看成是由各个关节在空间位置决定的。
图中显示了关节位置与动作姿态相关的情况。
从图中可以看出，当人体任何一个关节点的位置发生变化时，都必然会引起动作姿态发生变化；反之，当人体动作姿态发生变化时，也必然会伴随关节位置的变化。
B.关节角度人体每个关节的角度决定相邻两个运动环节之间的相互关系，关节角度数据直接描述动作姿态中每个关节的伸展和弯曲状况。
在分析评价运动技术姿势时，关节角度也是一个重要的指标。
2）位移和角位移A.位移人体动态运动过程可以看成是由一系列有序的静态姿势所组成，当人体从一个姿势连续变化到另一个姿势时，肢体各部位的位置会发生一系列的连续变化，位置变化的距离称之为位移。
我们以100米途中跑时人体总重心的位移情况为例，通过运动员途中跑的影像资料求出途中跑每个瞬时的总重心位置坐标，便可以在坐标中做出途中跑人体总重心的运动轨迹。
100米途中跑总重心的位移变化情况可以分为左右水平方向上的位移和垂直方向上的位移，以此来了解运动员的技术水平。
当垂直位移数据较大时说明运动员跑动时身体重心在垂直方向起伏较大，当左右位移数据较大时说明运动员跑时身体重心在左右方向摇摆较大。
因此，左右水平摆动太大和垂直方向上起伏太大都表明运动员技术上存在一定的缺陷。
B.角位移当肢体各部位的位置会发生一系列的连续变化时，各个关节角度的大小也会相应变化，关节角度变化的幅度称之为角位移。
髋关节角度是衡量短跑运动员大腿摆动时的重要技术指标。
大腿前摆时髋关节角位移可以帮助我们了解运动员大腿摆动技术的情况。
膝关节角度是衡量短跑运动员小腿折叠时的重要技术指标。
小腿折叠时膝关节角位移的大小可以帮助我们了解运动员小腿折叠技术的情况。
3）速度和角速度A速度速度是指位移量与时间的比值。
速度反应了在单位时间内肢体某点位置移动距离的大小。
在日常的生活中，我们习惯于使用平均速度，但是平均速度指标用于分析运动技术时，是远远不够的。
例如100米跑的成绩为10秒，如果按平均速度我们就认为该运动员的速度为10m/s，我们可以将其在直角坐标系上作出速度-距离曲线。
经验告诉我们：100m跑的速度实际上是非匀速的。
在起跑阶段速度是逐步增加的，在途中跑和终点冲刺阶段，其速度应该相对较大，应该超过其平均速度，而且有一定幅度的波动，从图中可以看出三名运动员在起跑加速阶段、途中跑阶段和终点冲刺阶段的速度变化情况。
相比之下，这种瞬时类型的速度-距离曲线数据更大的包含了较多的运动技术信息。
B.角速度角速度是指角位移量与时间的比值。
角速度反应了在单位时间内肢体转动幅度的大小。
速度和角速度都是衡量肢体动作快慢的指标。
关节角速度是衡量短跑运动员肢体摆动时的重要技术指标。
加速度的公式：与速度数据的作用一样，角速度数据也可以描述运动技术动作的快慢。
速度数据侧重于描述人体某个点的运动的快慢；角度侧重于描述人体某个环节的运动快慢。
4）加速度和角加速度在运动技术分析中还需要用到加速度和角加速度等数据，这些数据主要反映人体运动过程中某个点的速度变化的快慢，或某个肢体的角速度变化的快慢。
加速度角加速度二、动力学数据对运动技术分析的意义在动力学数据分析评价运动技术时，最常用的事动力曲线和冲量两种数据形式。
（一）动力曲线动力曲线又称为“力-时间”曲线，动力曲线是以时间数据和力值数据为坐标，在“力-时间”坐标中描绘出一条曲线，它是一种图形类数据的表现形式，反映了力值大小随时间的变化情况。
人体完成技术动作时，必然要对外界物体施力，在整个过程中，力的大小随时间而变化。
在运动员做动作的时间范围内，如果能够连续采集到足够多力值数据，就可以得到足够多的（时间，力值坐标）用于描述“力-时间”曲线。
例如，一次跳高踏跳动作需要的时间大约在0.2s左右，如果每隔0.001s采集到一个力值数据，就可以得到200个力值数据，与相对应的时间构成200个坐标，在用光滑的曲线连接这200个点，就得到一条反映该动作用力状况的动力曲线。
动力曲线中的力学分析对于评价运动员的技术有着非常大的用途。
以下从三个方面进行讨论。
1）不同的动作会产生不同的动力曲线从跳远中的第一跳和跳高中的踏跳可以发现，在垂直方向和水平方向的动力曲线存在差异，差异主要体现在动力曲线形状、力值的大小、作用的时间等方面。
2）不同的人完成相同的动作会产生不同的动力曲线甲乙两名运动员做同样踏跳动作，但动力曲线存在较大差异。
表明：动力曲线能反映每个运动员完成动作时自身的发力特点，通过动力曲线可了解不同运动员技术水平的差异。
3）相同的人完成相同的动作其动力曲线会有一定的差异图中反映同一名运动员前后两次踏跳试跳的动力曲线存在一定的差异。
说明动力曲线能准确的反应运动员做动作时的用力过程，哪怕是一些细微的差别都能准确的表现出来。
（二）冲量人体完成动作时对外界施力的目的是为了改变自身的运动状态（加速、减速、保持静止或匀速)。
运动状况效果的大小是由施力的大小与时间的成绩（冲量）决定的。
动力曲线所围面积代表冲量的大小。
动力曲线下所围面积越大，受力物体运动速度的改变也就越大。
因此，冲量是分析评价运动技术效果的一个客观指标。
第二节运动技术分析和诊断的主要工作环节和步骤（一）运动技术分析与诊断的基本模式运动技术诊断系统的基本结构是由4个主要环节构成：即运动过程或技术动作的信息采集；数据处理和分析；综合决策；诊断意见反馈。
1 反馈系统技术诊断系统是一个闭环反馈控制系统,是对运动员技术动作进行反馈，包括正反馈和负反馈。
从长期、整体观来看，它是一个正反馈作用过程；但短期、局部作用效果有事可能是负反馈。
例如；有些高水平运动员在改进技术时会出现暂时的成绩下降现象。
在完成技术分析和诊断任务时，研究者需要明确是为了短期效应还是长期效应，它会直接影响诊断决策和反馈环节的结构和功能。
2 抗干扰和稳定性就目前的发展水平来看，整个系统主要是在人的干预下完成的，自动化程度不高，因此，其技术分析与诊断系统的抗干扰能力较差，而且面对同样一个受试者，同样的测量资料和数据，不同的研究者会给出不同的分析结果，因此数据的稳定性也相对较差。
3 硬件和软件支持系统的硬件主要包括两部分：一是各种类型的传感器、换能器、组合型的测量仪器、分析仪器、计算机等工具类硬件；另一类为设计和实现诊断的研究者和设备、工具的使用者。
支持系统的软件主要包括数据处理和分析软件、决策软件以及存在与研究者大脑内的一般和专项知识，研究经验，决策恩呢管理和智力水平等。
4 时滞和工作效率不同专项其人体运动形式千差万别，可利用的工具类硬件和软件的先进性程度存在较大的差异，因此，人体的工作量也存在差异，从而造成系统反馈的时滞性。
（二）基本技术分析与诊断系统的实现基础1 运动信息采集运动信息的采集主要有摄影、摄像、三维测力、人体肌电等的测量方法。
2 数据处理和分析采集设备不同，数据处理方式不同，有繁有简，运动图像序列是目前最主要的现场采集资料，下面以此为例说明：（1）解析：通过专门的解析设备，包括摄影、摄像的光学测量与识别设备和软件对影像进行解析，如影片分析仪和录像分析仪。
（2）数据合成：三维运动学分析中将两台摄像机的二维空间视屏转换成三维空间视屏。
（3）运动学参量计算：通过计算机软件对获得的关节点、角度和质心的位移、时间、速度、加速度等进行运算。
（4）平滑及误差修正计算：比如数字滤波平滑处理，它可以将曲线变得更接近实际数据值，通过一定的滤波，将高频的杂音阻止通过。
（5）导出参数及统计计算：把可用的数据导出，在采用常规统计方法对技术统计指标进行统计分析。
（6）数据输出及图像和图形显示：数据处理和分析的最后阶段是使数据以文件格式输出，并可用图像和图形进行表示。
3 综合决策综合决策是技术分析和诊断的关键一步，实质上这是一个方法学问题，早起的技术分析研究大多建立在比较基础上，即寻找一些技术关键指标或敏感指标，然后与标准值（常态值）或世界优秀选手的技术参数比较，按照经验确定出各个技术参量与运动效果之间的趋势关系，就能指出当前运动员的主要技术缺陷，完成诊断任务。
目前使用的方法主要有以下几类：（1）基于运动过程或图像的人工专家定性决策在要求实时快速反馈，没有或几乎没有可靠的测量数据基础上，有技术分析专家现场观察运动过程或观看运动录像等资料提出诊断意见。