《简明运动生物力学》课件3-3运动学参数
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《运动生物力学》课件
详细描述
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。
05
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。
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。
05
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。
《简明运动生物力学》课件3-2人体运动的惯性参数
➢ 转动惯量只决定于物体的质量、质量分 布和转轴的位置，而同刚体绕轴的转动
状态（如角速度的大小）无关。
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人体转动惯量的特点：可变性
二、人体质心（重心）和环节质心（重心）
n
r R I
mi
2m
i
2
i 1
R
I m
影响转动惯量大小的因素
➢ 质量
I
n
i 1
mi
r
2 i
m
R2
➢ 当转轴不发生改变时，并且物体 的质心距转动轴的距离不发生改
变时，物体的质量与转动惯量成
正比，即物体质量越大，其转动
惯量越大；反之，物体质量越小， 其转动惯量越小。
影响转动惯量大小的因素
I
n
mi
• （一）人体环节的划分 • 两种： • 一种是以人体的结构功能为依据，分割环
节的切面通过关节转动中心，并以关节中 心间的连线作为环节的长度。 • 一种是以人体体表骨性标志点作为划分环 节的参考标志，并以此确定环节长度。
• （二）环节质心（重心） • （三）人体质心（重心）
人体总质心位置
保持基本立姿的人体，其质心位置大约位于第二骶椎所在的水平面上。
第二节 人体运动的惯性参数
• 人体惯性参数是指人体整体及环节质量、 质心位置、转动惯量以及转动半径。
• 一、质量与转动惯量
• 1．质量：指物体含有物质的多少，它是量 度平动物体惯性大小的物理量。
• 2．重量：重量即重力的大小，物体由于地 球的吸引而受到的力叫重力。G=mg
《运动生物力学概论》课件
球类运动中的传球、射门、控球等技术需要 运用运动生物力学原理，以提高球的准确性 和力量。
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
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
《简明运动生物力学》课件3-4动力学参数
KISTLER测力平台 KISTLER测力平台是由四个预加载的3分量力传 感器和面板组成的。四个力传感器的12个输出 信号在测力台内部被合并为能够确定3向力和力 矩的8个分量。力作用点(COP)的坐标和测力平 台的法向扭矩也可由此确定。石英测力台有如下 一些独特的性能： 极为灵敏，且抗过载能力强
量程宽：比如同一测力台既可测体重，又可测心 跳 固有频率高：可记录高速变化的力 绝对稳定，工作寿命几乎无限（5年保修期） 无需重新校准 极高的可靠性及准确性
力的测量----等速测力系统
力的测量----等速测力系统
力的测量----握力计
力的测量----背力计
力的测量----表面肌电系统
力的测量----角度测量与评估系统
力的测量----角度测量与评估系统
力的测量----角度测量与评估系统
力的测量----三维运动分析系统
力的测量---体育运动训练的快速图像反馈系统
1、静力性支撑反作用力
• 当人体静止不动站立在地面时，重力使人 体压向地面，地面给人体以反作用力，这 种反作用力称为静力性支撑反作用力。静 力性支撑反作用力与人体所受重力 相等，
人体保持平衡状态 。R G
2、动力性支撑反作用力 当人体处于支撑状态，人体局部环节做变速 运动，其结果是给支点（支撑面）以作用力， 支点（支撑面）给人体以反作用力，这种反 作用力称为动力性支撑反作用力。
• 1．人体内力和人体外力概念是相对的
• 如何确定某个力是人体外力还是人体内力，取决 于研究对象。由于研究对象的不同，同一个力既 可看作为外力也可看作为内力。肌力对于人体整 体来说是内力，但肌力对于作用的人体环节来说 是外力。
1_02.mp4
• 2．支撑状态时人体内力可以改变人体外力
运动生物力学(第三版)精品PPT课件
波法
第三节 动力学(kinetics)参数
一、动力学参数 （一）力 * 力的三要素：大小、方向、作用点
α
1. 人体内力与外力 内力：人体内部各部分相互作用的力 例如：肌肉力，关节约束反作用力 外力：来自外界作用于人体的力
内力和外力是相对的（可以相互转化） 2. 人体受力特点
集中力（集中在一点上） 正心力（穿过质心） 分布力（分布在一个面上） 偏心力(离质心有一段距离)
1396408574086186762xhshanjnyahoocomcnxhshansdnueducn绪论一运动生物力学概念运动广义自然界各种物质存在的形式固有属性狭义物质的机械运动运动生物力学中的运动运动动作或体育动作第一章第一节生物学研究物体生命现象规律的科学1生物体形态结构功能及其统一2生物体内部之间的相互作用局部和整体的统一3生物体与外界环境之间的相互作用本课程中的生物一般指活的人体也有动物第一章第一节力学物体机械运动规律的科学时空生物力学力学与生物学交叉渗透融合而形成的一门边缘学科运动生物力学研究人体运动力学规律的科学它是体育科学的重要组成部分第一章第一节特点1应用性力学原理应用于生物体2交叉性人体解剖生理学等交叉3新兴性历史短但快速发展分类1人类工程学人枪
1）惯性参照系：相对于地球静止或匀速直线运 动
2）非惯性参照系：相对于地球做变速运动
2 坐标系：设置在参照系上的数轴
1）一维——百米；50米游泳
2）二维——跳远
0
3）三维——跳高；铁饼等
y
P(x,y)
z
P(x) x
P(x,y,z)
0
0
x
y
x
(三）运动学参数的瞬时性特征
1. 瞬时速度与平均速度 （1） 平均速度 V=s/ t，例如100米跑12秒 （2）瞬时速度 V=lim (s/ t)
第三节 动力学(kinetics)参数
一、动力学参数 （一）力 * 力的三要素：大小、方向、作用点
α
1. 人体内力与外力 内力：人体内部各部分相互作用的力 例如：肌肉力，关节约束反作用力 外力：来自外界作用于人体的力
内力和外力是相对的（可以相互转化） 2. 人体受力特点
集中力（集中在一点上） 正心力（穿过质心） 分布力（分布在一个面上） 偏心力(离质心有一段距离)
1396408574086186762xhshanjnyahoocomcnxhshansdnueducn绪论一运动生物力学概念运动广义自然界各种物质存在的形式固有属性狭义物质的机械运动运动生物力学中的运动运动动作或体育动作第一章第一节生物学研究物体生命现象规律的科学1生物体形态结构功能及其统一2生物体内部之间的相互作用局部和整体的统一3生物体与外界环境之间的相互作用本课程中的生物一般指活的人体也有动物第一章第一节力学物体机械运动规律的科学时空生物力学力学与生物学交叉渗透融合而形成的一门边缘学科运动生物力学研究人体运动力学规律的科学它是体育科学的重要组成部分第一章第一节特点1应用性力学原理应用于生物体2交叉性人体解剖生理学等交叉3新兴性历史短但快速发展分类1人类工程学人枪
1）惯性参照系：相对于地球静止或匀速直线运 动
2）非惯性参照系：相对于地球做变速运动
2 坐标系：设置在参照系上的数轴
1）一维——百米；50米游泳
2）二维——跳远
0
3）三维——跳高；铁饼等
y
P(x,y)
z
P(x) x
P(x,y,z)
0
0
x
y
x
(三）运动学参数的瞬时性特征
1. 瞬时速度与平均速度 （1） 平均速度 V=s/ t，例如100米跑12秒 （2）瞬时速度 V=lim (s/ t)
03人体运动的生物力学分析.ppt
13
（四）平衡中的受力分析
解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体， 即确定研究对象；然后考查和分析它的受力情况，这 个过程称为进行受力分析。
1.分离体——把研究对象解除约束，从周围物体中 分离出来，画出简图。
2.受力图——将分离体所受的主动力和约束反力以 力矢表示在分离体上所得到的图形。
14
2
3.刚体——在任何情况下形状和大小始终不变的物 体。
刚体内任意两点的距离始终保持不变。刚体是一个 理想化的力学模型。
4.力系——作用于物体上的若干个力 ❖若两力系对同一物体作用效果相同——等效力系； ❖一个复杂力系用一个简单力系等效替换的过程——力 系的简化。 ❖若一个力系可用一个力等效替换，则该力叫合力；力 系中的各力叫分力。 ❖若作用于物体上的力系使物体保持平衡，则该力系称 为平衡力系。此时力系所满足的条件称平衡条件。
推
作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动，而
论
不改变该力对刚体的作用。
一
力
的
F
F
B
可
A
A
传
性 原 理
作用于刚体上的力的三要素为：大小、方向、 作用线。
作用于刚体上的力是：滑动矢量。
7
———————————————————
公
理
作用于物体某一点的两个力的合力，亦作用于
三 同一点上，其大小和方向可由这两个力为邻边所构
3.受力分析的步骤
确定研究对象，取分离体； 先画主动力，明确研究对象所受周围的约束，进一步 明确约束类型，什么约束画什么约束反力。 必要时需用二力平衡共线、三力平衡汇交等条件确定 某些反力的指向或作用线的方位。
注意：（1）受力图只画研究对象的简图和所受的全部 力；（2）每画一力都要有依据，不多不漏；（3）不要 画错力的方向，反力要和约束性质相符，物体间的相互 约束力要符合作用与反作用公理。
（四）平衡中的受力分析
解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体， 即确定研究对象；然后考查和分析它的受力情况，这 个过程称为进行受力分析。
1.分离体——把研究对象解除约束，从周围物体中 分离出来，画出简图。
2.受力图——将分离体所受的主动力和约束反力以 力矢表示在分离体上所得到的图形。
14
2
3.刚体——在任何情况下形状和大小始终不变的物 体。
刚体内任意两点的距离始终保持不变。刚体是一个 理想化的力学模型。
4.力系——作用于物体上的若干个力 ❖若两力系对同一物体作用效果相同——等效力系； ❖一个复杂力系用一个简单力系等效替换的过程——力 系的简化。 ❖若一个力系可用一个力等效替换，则该力叫合力；力 系中的各力叫分力。 ❖若作用于物体上的力系使物体保持平衡，则该力系称 为平衡力系。此时力系所满足的条件称平衡条件。
推
作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动，而
论
不改变该力对刚体的作用。
一
力
的
F
F
B
可
A
A
传
性 原 理
作用于刚体上的力的三要素为：大小、方向、 作用线。
作用于刚体上的力是：滑动矢量。
7
———————————————————
公
理
作用于物体某一点的两个力的合力，亦作用于
三 同一点上，其大小和方向可由这两个力为邻边所构
3.受力分析的步骤
确定研究对象，取分离体； 先画主动力，明确研究对象所受周围的约束，进一步 明确约束类型，什么约束画什么约束反力。 必要时需用二力平衡共线、三力平衡汇交等条件确定 某些反力的指向或作用线的方位。
注意：（1）受力图只画研究对象的简图和所受的全部 力；（2）每画一力都要有依据，不多不漏；（3）不要 画错力的方向，反力要和约束性质相符，物体间的相互 约束力要符合作用与反作用公理。
运动生物力学ppt
运动生物力学概述
一、运动生物力学概念
1、运动分广义和狭义两种。
➢ 广义的运动是指自然界各种物质存在的形式，物质固有的 属性。
➢ 狭义的运动是指物体的机械运动。
2、生物学是研究物体生命现象规律的科 学，它研究生物体形态、结构、功能 及其统一。
3、力学是研究物体机械运动规律的科学。
• 4、生物力学是研究活体系统机械运动规律 的科学
二、运动生物力学课程任务
➢深刻理解体育动作的生物力学原理，探索 运动技术的力学规律。
➢扩大知识视野 ➢学习从事运动技术科学研究的生物理论和
方法。
三、运动生物力学的课程内容
➢ 运动生物力学绪论 ➢ 人体运动器系的生物力学特性 ➢ 人体惯性参数 ➢ 人体平衡的生物力学 ➢ 人体运动的运动学 ➢ 人体运动的动力学 ➢ 人体运动的流体力学 ➢ 人体基本动作结构的生物力学 ➢ 运动生物力学的研究方法和测量技术 ➢ 运动生物力学教学实验
四、人体的机械运动
• 1、人体机械运动的表现方式： • 人体某一部分相对身体另一部分的空间、时间位
移； • 人体整体相对外界环境的空间、时间位移； • 由人体局部位移而造成器械的空间位移。
• 2、人体机械运动的特点 • 人体机械运动有很大的主动性和可变性，而不决定于外部
条件。 • 人体长时间连续工作或运动后，易出现疲劳，但经过休整
• 17世纪意大利医生、解剖学家阿·鲍列进一步把力 学和解剖学结合起来研究人体运动，他在1679年 完成的《论动物的运动》一书，可谓是第一部生 物力学著作。
• 1877年美国摄影师麦布里奇（1830-1904年）第 一次用24部照相机排成一列，按顺序拍摄了骑马 奔跑的连续动作照片，这是影片分析的萌芽。
• 意大利著名医生加伦（公元131-201）通过 对动物解剖的实验证明：来自大脑的运动 冲动沿神经传导至肌肉，使肌肉产生收缩 而引起关节运动的理论。
一、运动生物力学概念
1、运动分广义和狭义两种。
➢ 广义的运动是指自然界各种物质存在的形式，物质固有的 属性。
➢ 狭义的运动是指物体的机械运动。
2、生物学是研究物体生命现象规律的科 学，它研究生物体形态、结构、功能 及其统一。
3、力学是研究物体机械运动规律的科学。
• 4、生物力学是研究活体系统机械运动规律 的科学
二、运动生物力学课程任务
➢深刻理解体育动作的生物力学原理，探索 运动技术的力学规律。
➢扩大知识视野 ➢学习从事运动技术科学研究的生物理论和
方法。
三、运动生物力学的课程内容
➢ 运动生物力学绪论 ➢ 人体运动器系的生物力学特性 ➢ 人体惯性参数 ➢ 人体平衡的生物力学 ➢ 人体运动的运动学 ➢ 人体运动的动力学 ➢ 人体运动的流体力学 ➢ 人体基本动作结构的生物力学 ➢ 运动生物力学的研究方法和测量技术 ➢ 运动生物力学教学实验
四、人体的机械运动
• 1、人体机械运动的表现方式： • 人体某一部分相对身体另一部分的空间、时间位
移； • 人体整体相对外界环境的空间、时间位移； • 由人体局部位移而造成器械的空间位移。
• 2、人体机械运动的特点 • 人体机械运动有很大的主动性和可变性，而不决定于外部
条件。 • 人体长时间连续工作或运动后，易出现疲劳，但经过休整
• 17世纪意大利医生、解剖学家阿·鲍列进一步把力 学和解剖学结合起来研究人体运动，他在1679年 完成的《论动物的运动》一书，可谓是第一部生 物力学著作。
• 1877年美国摄影师麦布里奇（1830-1904年）第 一次用24部照相机排成一列，按顺序拍摄了骑马 奔跑的连续动作照片，这是影片分析的萌芽。
• 意大利著名医生加伦（公元131-201）通过 对动物解剖的实验证明：来自大脑的运动 冲动沿神经传导至肌肉，使肌肉产生收缩 而引起关节运动的理论。
《简明运动生物力学》课件3-1人体运动的简化模型
但各点的位移、速度和加速度是相同的。 • 因此，常用“刚体的质心” 来研究刚体的平动。
• 人体在某种意义上也可以简化为一个多刚体系统。 刚体具有6个自由度，即3个平动自由度和3个转动自 由度。
（三）几种人体参数的简化模型
• 1．松井秀治模型（日本，1958） • 2．汉纳范模型（美国，1964） • 3．昌特勒模型（美国，1975） • 4．扎齐奥尔斯基模型（前苏联，1978） • 5．布拉温•菲舍尔模型（德国，1889） • 6．中国人参数模型（中国，1992）
（四）人体参数简化模型的实用性和局限性
• ①建立人体力学模型在生物力学研究中起到了由“生物 学——力学”的桥ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ作用；
• ②力学的研究对象是物体，其内部结构清晰明朗，对它 的研究结果要求准确化；而生物学的研究对象是活体，其 自身包括许多运动器系系统，内部结构复杂多变，很难将 其准确量化。
• ③在运动生物力学学科中将两者结合为一门学科进行研 究，便体现了两者的矛盾，人体力学模型的出现，从中起 到了由“生物学——力学”的桥梁作用，它将人体或人体 的某些环节简化为力学模型，使其简单化，符合力学研究 原理，解决了两者之间的矛盾。
• 复杂的人体简化为质点、刚体或刚体系后 得到数据与材料，再反馈到复杂的人体应 用时还存在着很大的差距。人体运动受多 种因素的影响，包括内在的和外在的因素， 把多因素的问题简化为单因素处理，因此 有其局限性，其数据资料反馈用于复杂的 人体时需持谨慎态度。根据研究问题不同 采用不同的模型，依靠多学科的综合研究 逐步建立人体实体模型，这是运动生物力 学工作者努力的方向。
• （一）质点 • 质点是具有质量但不存在体积或形状的点，
是物理学的一个理想化模型。
跳板跳水中人体重心的运动轨迹
• 人体在某种意义上也可以简化为一个多刚体系统。 刚体具有6个自由度，即3个平动自由度和3个转动自 由度。
（三）几种人体参数的简化模型
• 1．松井秀治模型（日本，1958） • 2．汉纳范模型（美国，1964） • 3．昌特勒模型（美国，1975） • 4．扎齐奥尔斯基模型（前苏联，1978） • 5．布拉温•菲舍尔模型（德国，1889） • 6．中国人参数模型（中国，1992）
（四）人体参数简化模型的实用性和局限性
• ①建立人体力学模型在生物力学研究中起到了由“生物 学——力学”的桥ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ作用；
• ②力学的研究对象是物体，其内部结构清晰明朗，对它 的研究结果要求准确化；而生物学的研究对象是活体，其 自身包括许多运动器系系统，内部结构复杂多变，很难将 其准确量化。
• ③在运动生物力学学科中将两者结合为一门学科进行研 究，便体现了两者的矛盾，人体力学模型的出现，从中起 到了由“生物学——力学”的桥梁作用，它将人体或人体 的某些环节简化为力学模型，使其简单化，符合力学研究 原理，解决了两者之间的矛盾。
• 复杂的人体简化为质点、刚体或刚体系后 得到数据与材料，再反馈到复杂的人体应 用时还存在着很大的差距。人体运动受多 种因素的影响，包括内在的和外在的因素， 把多因素的问题简化为单因素处理，因此 有其局限性，其数据资料反馈用于复杂的 人体时需持谨慎态度。根据研究问题不同 采用不同的模型，依靠多学科的综合研究 逐步建立人体实体模型，这是运动生物力 学工作者努力的方向。
• （一）质点 • 质点是具有质量但不存在体积或形状的点，
是物理学的一个理想化模型。
跳板跳水中人体重心的运动轨迹
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• 通常用的直角坐标系，分为一维坐标系、 二维坐标系和三维坐标系。
二、人体运动的运动学参数
人体运动的运动学是对人体运动的定量 描述，研究人体在空间的几何位置随 时间而变化的规律性。 空间和时间是运动着的人体存在的 根本条件。 包括：时间参数、空间参数、时空 参数
1、时间参数
1.时刻
时刻是人体或器械空间位置的时间量度，是时间上 的一个点，它用于运动的开始、结束和运动过程中许 多重要位相的瞬时。
3.角速度：指人体在单位时间内转过的角度。 4.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。
5.角加速度：表示人体转动时角速度变化的快慢。
β=（ω2-ω1）/（ t2-t1 ）
5．绝对速度、相对速度和牵连速度
• 把研究对象相对于惯性参考
系的速度称为绝对速度；
• 把研究对象相对于非惯性参
例如，100m从起点跑到终点，其位移大小与路程大小 是相等的。
• 2．曲线运动的路程和位移
在曲线运动中，位移数值的大小并不等于 路程数值的大小，一般小于路程。
例如：从起点绕400m田径场内跑一圈，经过的路程 为400m，而位移则等于零。跑200m内道时，路程为 200m，位移则为112.13m。位移是矢量，按三角形法则 或平行四边形法则合成
考系的速度称为相对速度；
• 把非惯性参考系相对于惯性
参考系的速度称为牵连速 度。
• 三者的关系为：绝对速度＝相对 速度＋牵连速度。
篮球行进间三步上篮
2.时间
时间是运动结束时刻与开始时刻之差值，运动持续
时间是运动始末两个时刻之间的时间间隔。
3.频率
是动作重复性的度量，频率就是单位时间内重复进 行的动作次数。频率跟动作持续时间成反比。
2、空间参数
空间参数是表明人体在运动时的空间位置以
及描述人体运动的范围，包括路程和位移 （角位移）。
路程是指人体从一个位置移到另一个位置
• （一）惯性参考系
• 将地球、相对于地球静止或相对于地球做 匀速直线运动的物体作为参考物，叫做惯 性参考系，也称为静参考系。
• （二）非惯性参考系
• 将相对于地球做变速运动或相对于惯性参 照系做变速运动的物体作为参考物，叫非 惯性参考系，也称动参考系。
• （三）坐标系
• 确定了参考系，我们只能定性地描述人体 或器械的运动情况，为了定量研究人体或 器械相对于参考系位置的变化，必须在参 考系上建立坐标系。坐标系是参考系的数 学抽象，具有参考原点、参考方向、参度是指人体所经过的位移与通过这段位移
所用时间之比，是描述人体运动快慢的物理量。 直线运动中为 V=ΔS/Δt， 曲线运动中为 V=r2-r1/t2-t1=Δr/Δt。
2.速率：速率是指人体运动所经过的路程与通过这段
路程所用的时间之比，是描述人体运动快慢程度的 物理量，只有大小不表明方向。
第三节 人体运动的运动学参数
一、人体运动的参考系
• 人体运动是绝对的，为了描述人体或器械 的运动状态，必须选定一个参考系（参照 物）作为标准。参考系的选取是任意的。 选择不同的参考系观察同一物体的运动， 结果可能会不同。
• 通常根据研究问题的不同，可以选取两类 不同的参考系：
• （一）惯性参考系 • （二）非惯性参考系
时的实际运动路线的长度，它是一个标量， 只有大小，没有方向。
位移是指人体运动的起始点到终止点的直
线距离，它是一个矢量，既有大小又有方向。
角位移是描述人体转动的空间物理量，人
体整体或环节绕某轴转动时转过的角度。矢 量。
• 1．直线运动的位移和路程
• 在直线运动中，路程数值的大小等于位移数 值的大小。
二、人体运动的运动学参数
人体运动的运动学是对人体运动的定量 描述，研究人体在空间的几何位置随 时间而变化的规律性。 空间和时间是运动着的人体存在的 根本条件。 包括：时间参数、空间参数、时空 参数
1、时间参数
1.时刻
时刻是人体或器械空间位置的时间量度，是时间上 的一个点，它用于运动的开始、结束和运动过程中许 多重要位相的瞬时。
3.角速度：指人体在单位时间内转过的角度。 4.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。
5.角加速度：表示人体转动时角速度变化的快慢。
β=（ω2-ω1）/（ t2-t1 ）
5．绝对速度、相对速度和牵连速度
• 把研究对象相对于惯性参考
系的速度称为绝对速度；
• 把研究对象相对于非惯性参
例如，100m从起点跑到终点，其位移大小与路程大小 是相等的。
• 2．曲线运动的路程和位移
在曲线运动中，位移数值的大小并不等于 路程数值的大小，一般小于路程。
例如：从起点绕400m田径场内跑一圈，经过的路程 为400m，而位移则等于零。跑200m内道时，路程为 200m，位移则为112.13m。位移是矢量，按三角形法则 或平行四边形法则合成
考系的速度称为相对速度；
• 把非惯性参考系相对于惯性
参考系的速度称为牵连速 度。
• 三者的关系为：绝对速度＝相对 速度＋牵连速度。
篮球行进间三步上篮
2.时间
时间是运动结束时刻与开始时刻之差值，运动持续
时间是运动始末两个时刻之间的时间间隔。
3.频率
是动作重复性的度量，频率就是单位时间内重复进 行的动作次数。频率跟动作持续时间成反比。
2、空间参数
空间参数是表明人体在运动时的空间位置以
及描述人体运动的范围，包括路程和位移 （角位移）。
路程是指人体从一个位置移到另一个位置
• （一）惯性参考系
• 将地球、相对于地球静止或相对于地球做 匀速直线运动的物体作为参考物，叫做惯 性参考系，也称为静参考系。
• （二）非惯性参考系
• 将相对于地球做变速运动或相对于惯性参 照系做变速运动的物体作为参考物，叫非 惯性参考系，也称动参考系。
• （三）坐标系
• 确定了参考系，我们只能定性地描述人体 或器械的运动情况，为了定量研究人体或 器械相对于参考系位置的变化，必须在参 考系上建立坐标系。坐标系是参考系的数 学抽象，具有参考原点、参考方向、参度是指人体所经过的位移与通过这段位移
所用时间之比，是描述人体运动快慢的物理量。 直线运动中为 V=ΔS/Δt， 曲线运动中为 V=r2-r1/t2-t1=Δr/Δt。
2.速率：速率是指人体运动所经过的路程与通过这段
路程所用的时间之比，是描述人体运动快慢程度的 物理量，只有大小不表明方向。
第三节 人体运动的运动学参数
一、人体运动的参考系
• 人体运动是绝对的，为了描述人体或器械 的运动状态，必须选定一个参考系（参照 物）作为标准。参考系的选取是任意的。 选择不同的参考系观察同一物体的运动， 结果可能会不同。
• 通常根据研究问题的不同，可以选取两类 不同的参考系：
• （一）惯性参考系 • （二）非惯性参考系
时的实际运动路线的长度，它是一个标量， 只有大小，没有方向。
位移是指人体运动的起始点到终止点的直
线距离，它是一个矢量，既有大小又有方向。
角位移是描述人体转动的空间物理量，人
体整体或环节绕某轴转动时转过的角度。矢 量。
• 1．直线运动的位移和路程
• 在直线运动中，路程数值的大小等于位移数 值的大小。