运动生物力学总结教学.ppt

运动生物力学是生物力学的一个分支，生物力学是研究生物系统机械运动规律及其应用的科学。 运动生物力学(Sports Biomechanics)是研究体育运动中人体和器械机械运动规律及其应用的科学。运动生物力学是一门交叉的边缘学科，涉及生物学、力学和现代科学技术，运用于体育运动（人体运动）中。 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） 6. 运动生物力学方法研究 对于投掷项目（铅球），为获得最好成绩 当出手速度一定，出手高度和最佳出手角应是怎样的关系？ 当出手高度一定，出手速度和最佳出手角是什么样的关系。 人体运动的时间参数（时刻、时间、频率） 人体位置的时间量度，是时间上的一个点。它用于运动的开始、结束，运动过程中许多重要位相的瞬时。例如跳远起跳脚离地瞬间。 （一） 时刻 运动结束时刻与运动开始时刻之差值。运动持续时间对于评价运动成绩和动作技术的优劣是一个重要的运动学参数。 （二） 时间 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，在周期性动作中，频率是衡量动作技术的一项指标。例如在跑步、游泳、划船等运动项目中，技术水平高的运动员的动作频率要高于技术水平低的运动员。 （三） 频率 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 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，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方向的量值。 位移：表示人体在整个运动过程中位置总的变化，既有大小又有方向，是对运动的直线量度。 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。 （一）? 速率和速度（单位：米/秒） ①???? 速率： ②???? 速度： ③?? 瞬时速度： 人体运动的时空参数（速度、速率、加速度） 优秀运动员100m跑速度与时间变化 关于瞬时速度 （二）加速度（单位：米/秒/秒） 指单位时间内人体速度的变化量，是描述人体运动速度变化快慢的物理量，用a表示。加速度的方向：a=0,a0,a0的三种情况分析。在训练、比赛中合理运用正负加速度对运动员创造优异成绩非常重要。 ①?直线运动平均加速度： ② 直线运动瞬时加速度： ② 曲线运动加速度：法线方向为法向加速度；切线方向为切线加速度 （三）角速度和角加速度 角速度——指人体在单位时间内转过的角度，用w表示。由人 体局部环节的运动都是绕关节轴的转动，角速度 也定义为单位时间内关节角度的变化量。 角加速度——指人体在转动时角速度变化的快慢，用w表示。 由人体局部环节的运动都是绕关节轴的转动， 角速度也定义为单位时间内关节角度的变化量。 运动学量的特性 ①???? 瞬时性 研究某时刻人体或器械的运动，对应的运动学量有位置、瞬时速度、加速度。 ②???? 矢量性 考虑运动学量的大小和方向；矢量的合成与分解。 ③???? 相对性 正确地选择参考系和坐标系。 ④???? 独立性 运动的独立性原理，研究复合运动的方法。 人体运动中的力 ①?? 力的概念——力是物体间的相互作用，力的作用离不开物体 影响力的作用效果的三个要素：大小、方向和作用点。力的矢量性。 ②?? 人体运动的内力和外力 人体外力——如果把人体看成一个力学系统，那么来自于人体外界的力称为外力。例如重力、支撑反作用力、摩擦力、弹性力等。只有外力才能引起人体的整体运动。 人体内力—— 人体内部各部分相互作用的力称为内力。例如：肌肉力、韧带张力、软骨应力等。 牛顿第一定律(惯性定律)及其应用 任何物体，在不受力作用时，都保持静止或匀速直线运动 （加速度为零）状态。 惯性:物体具有保持其原有“运动状态”的性质. 在体育运动中合理的运用惯性，可使肌肉的放松、收缩适时、有节奏，动作更加经济协调、减少能力消耗，即通常讲的使用巧劲，