运动生物力学
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运动生物力学的概念运动生物力学是研究生物体在运动中所涉及的力学原理和机制的学科。
它通过分析生物体在运动过程中的力、速度、加速度等参数,来揭示生物体在不同运动形式和环境条件下的运动机制和优化策略。
运动生物力学具有广泛的应用领域,包括运动医学、运动训练、人体工程学等。
运动生物力学主要研究以下几个方面的内容:1. 动力学:动力学是研究运动的力学学科,它描述了生物体在运动过程中所受到的力、质量、速度和加速度之间的关系。
例如,通过分析运动过程中的惯性力、重力、摩擦力等力的作用,可以揭示生物体运动的原理和机制。
2. 步态分析:步态分析是研究人体行走、跑步等运动形式的力学学科。
通过分析生物体在步态循环中不同阶段的力学参数,如步长、步频、步态对称性等,可以评估和优化运动的效能和健康状况。
步态分析在康复医学、运动训练和人机交互等领域具有重要的应用价值。
3. 关节生物力学:关节生物力学是研究关节机械特性及其对运动影响的学科。
关节是连接骨骼的重要结构,通过分析关节运动的角度、力矩和力等参数,可以了解关节机械特性的变化和功能障碍的原因。
关节生物力学在骨科医学、康复治疗和人体工程学等领域有广泛的应用。
4. 肌肉力学:肌肉力学研究生物体肌肉的收缩、拉伸和力学性能。
通过分析肌肉的纤维类型、力-长度特性和能量代谢等特征,可以揭示肌肉在不同运动条件下的力学行为和能量转化效率。
肌肉力学在运动训练、康复医学和人工肢体设计等方面有重要的应用。
5. 人体姿势和平衡:运动生物力学还研究人体的姿势和平衡控制。
通过分析人体重心位置、姿势调整和平衡控制的力学机制,可以评估人体在不同条件下的平衡能力和运动稳定性。
这对于运动训练、康复治疗和老年人护理等领域具有重要的意义。
总之,运动生物力学通过研究生物体在运动中的力学原理和机制,为运动医学、运动训练和人体工程学等领域提供了理论基础和实践指导。
它的应用可以帮助优化运动表现、提高运动能力,促进康复治疗和改善人体健康。
运动生物力学名词解释运动生物力学是研究动物运动的力学原理和机制的学科。
它通过对运动的力学特征、力的作用方式、力量的传递和产生的力向量等方面的研究,揭示了动物在运动时受到的力学影响及其对运动的调节。
以下是一些常见的运动生物力学名词解释:1. 动力学:动力学研究在外力作用下物体的运动状态和运动规律。
在运动生物力学中,动力学研究力对运动物体的影响,如力对物体的加速度和速度的影响。
2. 动作学:动作学研究动物在运动过程中的姿势和动作形态。
它关注于身体各部位的位置、角度、关节角度变化等参数,通过这些参数的分析,可以评估运动的质量和效果。
3. 力矩:力矩是一个力矢量与力臂之积,用于描述力对物体的转动效果。
在运动生物力学中,力矩的概念被用来研究动物在运动过程中关节的力量平衡和力量传递。
4. 动量:动量是物体运动状态的物理量,它等于物体的质量乘以速度。
在运动生物力学中,动量的概念用于描述动物在运动中的惯性和施加力量的效果。
5. 能量:能量是物体进行工作或产生运动的物理量,运动生物力学中的能量是指动物在运动过程中的机械能,包括动能和势能。
6. 平衡:平衡是指物体在受到的外力和内力之间达到力的平衡状态。
在运动生物力学中,平衡是动物在运动过程中保持稳定的重要条件。
7. 骨骼肌:骨骼肌是由肌肉纤维组成的,可以通过神经系统的控制产生运动的肌肉。
它是动物身体运动的主要驱动器。
8. 关节:关节是骨骼的连接点,允许骨骼在运动中相对运动。
在运动生物力学中,研究关节的结构和力学性质,可以揭示动物运动的机制和原理。
9. 步态:步态是指动物或人在行走、奔跑等运动中,身体各部位的运动规律和协调程度。
通过研究步态,可以了解运动能量的节约和传递、肌肉力量的调节等问题。
10. 拉力:拉力是指在运动中发挥的拉伸作用的力。
在运动生物力学中,拉力研究动物在运动中肌肉纤维和肌腱的拉伸变化,以及拉力对力量的传递和产生的影响。
运动生物力学的研究对于人类运动训练、运动伤害预防和康复等具有重要的指导价值。
运动生物力学
1. 引言
运动生物力学是研究生物体在运动过程中所受到的力学影响的学科,它结合了
生物学和力学学科的知识,旨在探讨生物体运动的原理、规律和机制。
通过研究运动生物力学,我们可以深入了解生物体在运动中的各种表现和现象,为优化运动表现、预防运动损伤等提供科学依据。
2. 运动生物力学的基本概念
2.1 生物体的运动学
生物体的运动学涉及到位置、速度、加速度等动力学参数的研究,通过测量生
物体在运动过程中的位置和速度变化,可以分析其运动状态和运动路径。
2.2 生物体的动力学
生物体的动力学研究探讨生物体在运动中所受到的各种力的作用及其相互关系,包括重力、惯性力、摩擦力等力的影响。
3. 运动生物力学的应用
3.1 运动损伤预防
通过运动生物力学的研究,可以分析生物体在不同运动过程中受到的力学影响,帮助人们设计合理的训练计划和器械,预防运动损伤的发生。
3.2 运动表现优化
运动生物力学可以帮助运动员和教练员分析和改善运动技术,优化运动表现,
提高运动成绩。
4. 运动生物力学的研究进展
近年来,随着技术的发展和研究手段的不断完善,运动生物力学领域取得了许
多重要的研究成果,包括生物体运动模拟、运动生物力学仿真等方面的创新研究。
5. 结论
运动生物力学作为一门跨学科的学科,不仅有助于深化我们对生物体运动机制
的理解,还为优化运动表现、预防运动损伤等提供了重要的理论支持。
相信随着研究的不断深入,运动生物力学将为人类运动健康和运动科学的发展做出更大的贡献。
运动生物力学(Biomechanics of Movement)是研究人体运动过程中力学规律和生物学原理的学科。
它关注人体运动的力和能量、运动控制、运动技术以及人体结构和功能如何影响运动表现。
运动生物力学是体育科学学科体系的重要组成部分,为体育教育、运动训练、运动康复等领域提供理论支持。
运动生物力学的研究内容主要包括:
1.力学原理在人体运动中的应用:研究力和能量如何影响人体运动,
如何通过力学原理分析和解释人体运动。
2.人体动作结构的生物力学基础:研究人体骨骼、肌肉、关节等结
构如何影响运动,以及运动过程中这些结构的相互作用。
运动效能评估:计算和分析能量输出、功率、效率等参数,为提高运动员成绩提供依据。
3.人体运动的生物力学原理:研究人体运动过程中的动力学、静力
学、运动学等问题,以及这些原理如何应用于运动技术分析和改进。
4.运动伤害机制与预防:探讨运动过程中可能导致伤病的生物力学
因素,并提出改善训练方法和技术以减少受伤风险。
5.运动器械设计与改进:根据生物力学原理优化运动装备的设计,
如跑鞋、泳衣、自行车等,提升运动员使用器械时的表现。
6.运动员个性化训练:针对不同运动员的身体结构、生理特征及技
术特点,制定个性化的训练方案和恢复策略。
运动生物力学
生物力学是研究生物体在运动过程中受力、运动学和运动动力学等方面的科学。
运动生物力学是在生物力学的基础上研究生物体运动的一门学科。
运动生物力学结合了生物学、物理学和数学等多学科知识,旨在深入了解生物体的运动规律和优化运动表现。
运动生物力学的基本概念
运动生物力学研究范围广泛,涉及到骨骼、肌肉、关节和神经等系统在运动中
的作用机制。
通过运动生物力学的研究,可以揭示生物体在运动时受到的作用力,理解肌肉和关节在运动中的协调配合以及运动过程中所消耗的能量等重要信息。
运动生物力学在运动训练中的应用
运动生物力学在运动训练中有着重要的应用价值。
通过运动生物力学分析运动
员的运动技术,可以找出技术中存在的问题,并为运动员提供改进建议,帮助其提高运动表现。
此外,运动生物力学也可用于设计运动装备,优化运动装备的性能,提高运动效率和安全性。
运动生物力学的未来发展
随着科学技术的不断发展,运动生物力学领域也在不断创新和完善。
未来,人
们可以通过虚拟现实和模拟技术等手段更准确地模拟生物体在运动中的各种参数,并利用大数据和人工智能等技术分析和优化运动过程。
运动生物力学将在运动科学和运动医学等领域继续发挥重要作用,为运动员提供更科学、更准确的训练和指导。
结语
运动生物力学作为一门交叉学科,为我们深入了解生物体运动规律和提高运动
表现提供了重要的理论和实践支持。
在未来的发展中,我们可以期待运动生物力学的进一步深化和广泛应用,为促进运动健康和提高人们的生活质量做出更大的贡献。
运动生物力学运动生物力学是一个基于生物学原理的运动科学,关注力学性能,以及与人体动作相关的生理过程。
这一领域的研究强调对运动表现的定量分析,以及运动过程中生物学过程和机械过程之间的关系。
运动生物力学的研究从人性和动物的视角开始,采用多方法的实验测量技术,如结构图像分析,动力学建模,和生物位移分析来研究运动表现。
应用运动生物力学,可以更好地理解不同人群,如关节限制者,精神障碍者和老年人的运动表现,以改善他们的运动能力。
这种方法可以以视觉,力学,模拟和实验的方法来提高患者的运动表现。
结构图像分析是运动生物力学领域的一项核心技术,通过使用高分辨率的结构图像,可以更好地理解人体和动物身体结构,以及运动受控的构造和构造受控的运动之间的相互关系。
例如,研究人员可以通过分析关节活动,肌肉活动,肌腱活动,肌肉力矩和肌腱力矩,以及其他研究对象的运动方式,来揭示不同身体结构的运动表现。
动力学建模是该领域的另一个核心方法,可以用来仿真描述有关运动的过程,预测运动的结果,验证设计和改善技术。
动力学模型可以采用计算机模拟,三维建模,力学模拟和数学模型等方法,来模拟不同运动表现,从简单的步行步态到复杂的运动。
此外,生物位移分析也是运动生物力学研究的一个重要组成部分,它可以用来评估一个人在站立、步行和发力方面的动作特征,如脚步长度,脚步频率,肢体摆动,肢体发力,以及腰部发力等。
在运动医学领域,运动生物力学的研究可以使用它用于预防和治疗运动伤害。
研究人员可以利用运动生物力学测量技术来诊断等,以更好地给予治疗,如采用机械辅助设备,力学训练和矫正锻炼计划等。
例如,研究人员可以使用结构图像分析,力学建模,和生物位移分析来诊断和治疗关节炎,膝盖间隙缩小,以及肩关节不稳定性等疾病。
在运动训练中,运动生物力学的研究可以帮助教练们更好的训练运动员,减少损伤,提高运动员的训练效果。
研究人员可以采用多种测量技术,例如视觉,力学,模拟和实验,以改善运动员的运动表现。
运动生物力学名词解释
运动生物力学是一门研究人体运动的全面系统的科学,它以力学的观念来研究人体的运动和性能。
该学科的研究将其研究对象单独分类为四种,分别是关节运动学、肌肉动力学、肌腱动力学和骨骼动力学。
关节运动学是运动生物力学中首先研究的一门学科,其研究对象是人体的关节系统。
通过对关节系统定义和研究,可以解释人类运动的力学原理,例如膝关节和肩关节等,以及活动运动时的各种力学力的作用情况,以及它们之间的关系。
肌肉动力学是研究人体运动的核心学科之一,它的研究对象是肌肉的力学特性及其对于人体运动的影响。
肌肉动力学中的主要内容包括肌肉的质量、力学力量、持续力量等,可扩展为肌肉的生理、结构、动力学特性及其对运动的影响等。
肌腱动力学是研究成人体运动过程中肌腱力学特性的学科。
它涉及到肌腱的力学特性,在运动过程中的拉力和张力,以及它们对运动的影响。
通过对肌腱力学特性的了解,可以更好地理解人类体内的运动机制,提高运动的安全性和精确度。
骨骼动力学是研究人体运动的核心学科之一,它的研究对象是骨骼的动力学行为,以及其对人体运动和力学性能的影响。
在骨骼动力学研究中,研究者关注骨骼的力学特性,例如对骨骼的物理力学测量,并利用计算机模拟骨骼在各种条件下的受力行为,以及骨骼运动时的动力学性能。
运动生物力学是研究人体运动的一门多面向的学科,它涉及到从关节运动学到肌肉动力学、肌腱动力学以及骨骼动力学等方面的学科,以及它们之间的联系。
目前,运动生物力学在运动、康复和免疫治疗等多领域发挥着重要的作用,为人体的正常功能发挥着支持作用。
运动生物力学运动生物力学是运用生物学、物理学、力学等知识研究动物运动过程的科学,其研究范围涵盖体育运动、机器人技术、医学康复等多个领域。
运动生物力学的主要目的是通过研究运动过程中产生的各种力、角度、速度等参数,揭示动物运动的本质规律,为人类创造更加安全高效的运动方式提供科学依据。
体育运动中的运动生物力学体育运动是运动生物力学研究的重要领域。
通过对运动员的身体姿态、力量应用、稳定性等方面进行研究,可以分析运动员运动过程中的优点和缺点,进而指导运动员的训练和技术改进。
例如,在游泳运动中,通过运动生物力学研究,可以得出最佳的手臂划水、腿部踢水节奏等技术要领,改进运动员的技术,提高游泳成绩。
在跳远项目中,通过运动生物力学研究,可以得出最佳的起跳位置、起跳姿势等技术要领,改进运动员的技术,提高跳远成绩。
因此,运动生物力学在体育运动中的应用,不仅可以提高运动员的成绩,而且可以为教练员提供更加科学的指导方法。
机器人技术中的运动生物力学机器人技术是运动生物力学应用的另一个领域。
众所周知,很多自然界的生物的运动方式都十分独特而复杂。
通过研究这些生物的运动方式,可以得到许多启示,进而应用于机器人技术中,改进机器人的运动方式。
例如,通过运动生物力学研究蝴蝶的飞行方式,可以得到其飞行的关键因素,如翅膀的形状和翅膀的振动频率。
将这些启示应用于机器人的设计中,可以大大提高机器人的飞行能力。
在其他机器人方面,如四足机器人和仿人机器人,也是应用运动生物力学研究,使得机器人更加接近自然界的生物,拥有更加高效的运动方式。
医学康复中的运动生物力学医学康复是运动生物力学应用的另一个领域。
通过运动生物力学研究,可以通过研究运动过程中的各种力、角度、速度等参数分析人体的动作和无意识的姿态反射机制。
这些信息可以用于改进康复治疗,帮助受伤或残疾的人们进行恢复和康复。
因此,运动生物力学的研究应用相对于医学而言是十分重要的。
总结运动生物力学作为跨学科、交叉领域的科学,具有广泛的应用价值。
运动生物力学一、名词解释1、力学:是研究物体机械运动规律的学科。
2、生物力学:是生物物理学的一个分支,是力学与生物学的交叉、渗透、融合而形成的一门学科。
3、运动生物力学:是研究人体运动力学规律的学科,它是体育科学学科体系的重要组成部分。
4、转动惯量:是衡量物体(人体)转动惯性大小的物理量。
用ω表示。
5、角速度:是指人体在单位时间内转过的角度。
用α表示。
6、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。
7、角加速度:表示人体转动时角速度变化的快慢,指转动中角速度的时间变化率。
8、三维坐标系:又称空间坐标,判断人体运动要从三个方向上看,由原点引出三条互相垂直的坐标轴,分别用Ox、Oy、Oz表示。
9、力:是物体间的相互作用。
10、力矩:使物体(人体)转动状态发生改变的原因,用M表示。
11、动量:用以描述物体在一定运动状态下具有的“运动量”。
12、动量矩:是转动惯量J和角速度ω的乘积。
用L表示。
13、冲量:物体(人体)运动状态的改变时力作用的结果,力在时间上的积累可用冲量I表示14、冲量矩:在研究转动问题时,把力矩在时间上的积累称为冲量矩,是力矩和时间的乘积。
15、均匀强度分布:在特定的加载条件下,材料的每一部分受到的最大应力相同。
16、适宜应力原则:骨骼对体育运动的生物力学适应性本质上是骨骼系统对机械力信号的应变。
有利于运动负荷及强度导致的骨应变会诱导骨量增加和骨的结构改善;应变过大则造成骨组织微损伤和出现疲劳性骨折,应变过小或出现废用则导致骨质流失过快。
17、骨折:骨的完整性或连续性中断者称为骨折。
是运动损伤中最常见的损伤之一18、关节软骨:是一种多孔的粘弹性材料,其组织间隙中充满着关节液。
19、渗透性:在恒定的外力下,软骨变形,关节液和水分子溶液从软骨的小孔流出,由形变引起的压力梯度就是引起关节液渗出的驱动力。
20、界面润滑:是依靠吸附于关节面表面的关节液分子形成的界面层作为润滑。
《运动生物力学》习题与答案(解答仅供参考)一、名词解释:1. 运动生物力学:运动生物力学是研究生物体(主要是人)在运动过程中的力学规律及其应用的科学,它综合了生物学、力学和解剖学等多学科的知识。
2. 动力链:动力链是指人体在进行运动时,各个关节和肌肉以特定的顺序和方式协同工作,形成一个连续的能量传递和动作执行系统。
3. 关节活动度:关节活动度是指关节在正常生理范围内能够完成的最大运动范围,包括屈曲、伸展、内收、外展、旋转等多个方向的运动。
4. 动作经济性:动作经济性是指在完成特定任务时,人体消耗最少的能量并达到最佳运动效果的能力。
5. 反应时间:反应时间是指从刺激出现到个体开始做出相应动作的时间间隔,是评价运动员反应速度和灵敏性的重要指标。
二、填空题:1. 运动生物力学的主要研究内容包括运动技术分析、______、运动伤害预防和康复等。
答案:运动性能提升2. 在运动过程中,肌肉的收缩形式主要有两种,即______和______。
答案:等长收缩、等张收缩3. 影响人体运动能力的因素主要包括身体素质、技术水平、______和心理因素等。
答案:运动装备4. 在跳跃运动中,蹬地阶段的主要目的是为了产生足够的______以克服重力。
答案:垂直力5. 在跑步过程中,脚跟着地会对膝关节产生较大的冲击力,因此许多教练建议采用______的着地方式。
答案:前脚掌或中足部三、单项选择题:1. 下列哪项不属于运动生物力学的研究内容?A. 运动技术分析B. 生物体能量代谢C. 动作经济性D. 运动伤害预防答案:B. 生物体能量代谢2. 在跳跃运动中,以下哪种肌肉的作用是使膝关节伸展?A. 股四头肌B. 股二头肌C. 缝匠肌D. 腓肠肌答案:A. 股四头肌3. 关于动作经济性的描述,以下哪个说法是错误的?A. 动作经济性是指在完成特定任务时,人体消耗最少的能量并达到最佳运动效果的能力。
B. 提高动作经济性可以减少运动员的疲劳感和受伤风险。
运动生物力学运动生物力学是研究生物体在运动过程中所受到的力学效应及其变化规律的学科。
它综合运用生物学、物理学和力学原理,旨在揭示生物体在运动中的运动规律、力学特性以及对运动性能的影响。
一、引言运动是生命的基本属性之一,无论是人类还是动物,在日常生活中或者进行专业运动训练时,身体的各个组成部分都会发挥各自的特性,协同工作来实现运动的目标。
在运动过程中,运动生物力学通过量化分析生物体的力学原理和运动机制,帮助我们更好地了解运动的本质和规律。
二、运动生物力学的研究对象1. 人体运动生物力学人体运动生物力学是研究人类运动机能与运动方式之间的关系,以及不同因素对人体运动表现的影响。
它包括人体力学、人体骨骼肌肉系统的力学特性以及人体运动控制等方面的研究。
通过对人体运动的力学特性的研究,我们可以深入了解人体在不同运动状态下的运动规律和调控机制。
2. 动物运动生物力学动物运动生物力学是研究动物运动机制、力学特性以及运动适应性的学科。
不同种类的动物在生存和繁衍过程中,都会进行各种类型的运动,如捕食、逃避、繁殖等。
通过运动生物力学的研究,我们可以揭示动物在不同运动状态下的动作规律、运动策略以及运动适应性等。
三、运动生物力学的应用1. 运动训练与康复运动生物力学为运动训练和康复提供了科学依据。
通过对运动的力学特性的分析,运动生物力学可以帮助运动员或者康复者更好地掌握正确的运动方式和姿势,减少运动损伤的风险,提高运动技能和康复效果。
2. 设备设计与评估运动生物力学可以应用于运动器械和装备的设计与评估。
通过分析不同运动环境下的力学特性,可以为设备的改进和研发提供指导,并评估设备对运动表现和运动风险的影响。
3. 运动生理与运动医学研究运动生物力学为运动生理和运动医学的研究提供了重要的理论基础。
通过对运动过程中的力学变化和机制的研究,可以揭示运动对器官功能、代谢过程以及心血管系统等的影响,进一步推动运动生理学和运动医学领域的发展。
运动生物力学作业一、名词解释:1.运动生物力学:运动生物力学是以人体解剖学、人体生理学和力学的理论与方法,研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作的力学规律以及器械机械运动力学规律的科学。
2.肌肉的松弛:被拉长的肌肉,随着时间的延长,其弹性形变力逐渐下降的现象(特性)。
3.相向运动:人体在腾空状态时,若身体部分环节以11ωI 绕某轴发生转动,则必有另一些环节以22ωI 绕同一轴作反方向转动,且满足02211=+ωω I I ,这种现象称相向运动。
(与手抄的不同,以手抄为准)4.鞭打:手部游离(或持物),上肢作类似鞭子急剧抽打的摆臂动作过程。
5.动态支撑反作用力:人体处于支撑状态时,由于人体局部环节的运动而给支点以作用力时,支点给人体的反作用力。
6.牵连速度:研究人体或器械运动时,动参照系相对于静参系的运动速度。
用Vt 表示。
7.人体重心:人体全部环节所受重力的合力作用点。
8.骨疲劳:反复作用的循环载荷超过某一生理限度时会使骨组织受到损伤,称为骨疲劳。
9.补偿运动:当人体的总重心在不适宜的方向上发生位移时,人能够在一定范围内把身体重心向相反方向移动以保持人体平衡。
10.稳定角:重力作用线同重心与支撑面边界相应点的连线的夹角。
11.腾起速度(起跳速度):指起跳脚蹬离地面瞬间身体重心的速度大小。
12.爆发力:人体在短时间内快速的将生物化学能转换为机械能,对外输出强大功率的能力。
(爆发式用力需要人体的瞬时功率较大或最大。
)13.流体压差阻力(形状阻力):由于流体流经物体时,流动状态的改变,形成涡旋,使物体前后产生压强差所引起的阻力。
14.:有限稳定平衡:人体偏离平衡位置后,在某一位置范围内能恢复平衡,超过限度则失去平衡。
15.静态支反力:人体处于静止状态,由于重力作用使人体对支点产生压力,而支点对人体产生的反作用力。
16.马格努斯效应:当球体在流体中既有平动又绕自身重心转动时,球体将作一种曲线运动。
名词解释1 运动生物力学:是指以人体解剖学、生物力学、力学的理论与方法,研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作的力学规律以及运动器械机械力学规律的科学。
2 运动:1广义:指自然界各种物质存在的方式,是物质的固有属性。
2狭义:指物体的机械运动。
3 阿基米德定律:浮体所受到的浮力数值等于它的排干的那部分液体的重量,但方向是向上的,这个规律叫阿基米德定律。
4 伯努利定律:流动速度大的地方压强小,流动速度小的地方压强大。
5 马格努斯定律:物体的旋转角速度越大,产生的合压强也越大,此压强的方向与物体位移方向向合自转轴方向均垂直。
6 拉:是上肢克服阻力,将物体拉近人体或人体拉近握点的动作形式。
7 运动方程:是人们根据对物体的研究加以总结,用数学公式(运动方程)来描述物体运动规律的一种方式。
8 鞭打动作:是手部游离(或持物),上肢作类似鞭子急速抽打的摆臂动作。
9 蹬伸动作:下肢各关节积极伸展,配合以正确的摆臂技术,给支撑地面施加压力,以获得较大支撑反作用力的动作过程。
10 缓冲动作:在抵抗外力作用的过程中,下肢由伸展的状态转为较为屈曲的状态的动作过程称为下肢的缓冲动作。
11 动量守恒定律:如果系统不受外力或受外力的矢量和为零,则系统的总动量(包括大小和方向)保持不变,这一结论称为动量守恒定律。
12 平动:人体内任意两点的连线,在运动过程中始终保持平行,物体上任何一点瞬时运动都具有相同的速度或加速度,这种运动称为平动。
13 转动:在运动的过程中,如果人体内的各点都围绕同一轴线(转轴)做圆周运动。
14 复合运动:人体的运动往往不是单纯的平动或转动,绝大多数是既有平动又有转动的复合运动。
15 运动的独立性原理:人体或物体同时参与几个运动(称分运动),则有一个运动不受其他分运动的影响,人体或物体的运动是由各个彼此独立进行的运动叠加而成,故又称运动的叠加原理。
简答题1 试述动作技术原理与最佳运动技术的区别?答:动作技术原理与最佳运动技术是两个不同的概念。
运动生物力学
运动生物力学是一门研究动物运动的学科,它包括动物在不同情景下的结构,运动方式,姿势,以及相关机制的全面研究。
运动生物力学使用物理原理,分析动物的运动行为,以及与运动行为相关的生理过程,这样就可以建立一个完整的系统,让人们对动物的运动行为有更深的理解。
运动生物力学的研究主要分为三个领域:运动机制,动物运动能力以及运动生理过程。
运动机制研究动物在不同情境下的运动,通过物理学原理来分析动物运动行为,比如动物如何通过改变其拥有的肌肉力量,来实现运动,或者动物如何在空间和时间上实现运动的把握。
运动能力研究,则涉及如何改善动物的运动效果,比如通过训练,增强动物的肌肉力量,以及改善其动脉活动等等。
最后,运动生理过程的研究,关注的是动物运动时,如何调节心肺和其他活动系统,以及运动期间营养代谢消耗等等问题。
运动生物力学在许多行业领域都有实际应用。
例如,可以利用运动生物力学原理,研究跳力训练对篮球运动员传控能力的影响,从而指导训练和改善运动员的技术水平。
还可以利用运动生物力学技术,研究人体运动功率的表现,为设计橡胶底鞋等提供理论支持。
此外,运动生物力学也可以为机械设计提供有益的参考,从而改善机械性能。
另外,还可以应用运动生物力学的理论,为从事动物保护的组织提供有用的参考。
例如,可以利用运动生物力学的建模方法,研
究灰蒙蒙大熊猫的移动行为,并根据结果进行相应的保护措施,以确保灰蒙蒙大熊猫的受保护地状况得到改善。
总而言之,运动生物力学是一门实用性和研究性并存的学科,可以为动物的运动行为有更深的理解,也可以应用于各种实际领域,为社会提供可靠的理论支持。
运动生物力学的概念
运动生物力学是研究生物体运动过程的力学原理和规律的学科。
它结合了生物学、医学、物理学和数学等多学科的知识,探讨生物体运动的力学机制、运动过程中的力学参数以及运动对生物体结构和功能的影响。
运动生物力学主要研究以下几个方面:
1. 动力学:研究运动物体所受力的来源及其对物体运动的影响。
通过分析力的大小、方向和作用时间等参数,揭示人体运动的原理和机制。
2. 力学特性:研究生物组织和骨骼结构的力学性质,包括强度、刚度、柔韧性、弹性等。
通过测量和建模,了解生物体在运动时的力学行为,为运动训练和康复提供科学依据。
3. 动力学优化:研究生物体在不同运动任务中的优化策略,分析运动的效率和稳定性。
通过数学模型和计算方法,优化运动技能和训练方式,提高运动表现和竞技能力。
4. 运动损伤和康复:研究运动活动对生物组织和结构的影响,探索运动损伤的机制和康复的原理。
通过运动生物力学的分析和评估,指导损伤预防和康复治疗,促进运动健康和运动能力的提高。
总之,运动生物力学通过应用力学原理和方法,揭示生物体运
动的本质和规律,为运动训练、竞技表现和康复治疗等提供科学依据,并推动了运动科学的发展。
知识点:1、惯性参照系就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、非惯性参照系就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就是质点与刚体。
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与曲线平动。
5、物体加速度的方向与外力矢量与的方向相同。
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与产生形变,这就就是力的作用效应。
前者称为____外效应___后者称为__内效应___。
力的合成与分解遵循__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就是为了产生足够的向心力,而不就是为了克服离心力。
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就是合外力为零与合外力矩为零。
14、从轴的正面瞧去,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。
各举例一项。
19、稳定系数就定义为倾倒力开始作用时稳定力矩与倾倒力矩的比值。
稳定系数大于1,物体保持稳定;稳定系数小于1,物体失去稳定。
20、描述物体惯性的物理量有两个,一个就是质量 ,它就是度量物体平动的惯性;另一个就是转动惯量 ,它度量物体转动的惯性。
22、力矩就是度量力对物体作用时产生转动效果的物理量。
23、力的方向与位移方向相同时,力作正功;力的方向与位移方向相反时,力作负功。
机械能有两种,动能与势能。
动能分为平动动能与转动动能。
势能有两种形式,分别就是重力势能、弹性势能。
24、改变滑动摩擦力的大小可以通过改变滑动摩擦系数与正压力来实现。
25、改变最大静摩擦力的大小可以通过改变静摩擦系数与正压力来实现。
26、摩擦系数的大小与接触面的粗糙程度、材料的属性与接触面积的大小有关。
27、转动轴可分为实体轴与非实体轴。
非实体轴可分为关节轴与基本轴。
人体三根基本轴为矢状轴、额状轴与垂直轴。
28、人体绕单杠转动属于有支点有实体轴的转动,人体在投掷链球或花样滑冰时在冰面上的旋转属于有支点无实体轴的转动,人体跳水或体操中的空中转体动作属于无支点无实体轴的转动。
29、乒乓球比赛中运动员以相同的速度与角度击打出上旋球与不旋转的球,上旋球的落点将会更近,速度将会更快。
30、当人体在空中转动时,转动惯量的大小与质量的大小、质量的分布、轴的位置有关;与重心位置无关。
直体转动惯量>屈体转动惯量>团身转动惯量。
转动惯量越大,人体转动的困难程度越大。
31、运动器械飞行时绕其纵轴以一定的角速度旋转,可产生定向作用,增强飞行的稳定性。
当刚体所受合外力矩为零时,其动量矩保持不变,称为动量矩守恒。
铁饼旋转着飞行可以保持飞行的稳定性就是遵循了动量矩守恒定律。
32、当流体在流管内流动流速较慢时,流体质点的运动有条不紊,呈现出分层流动的状态,这种状态称为片流。
33、自行车运动员头盔的流线型设计可以减小阻力系数。
自行车运动员压低身体骑行可以减小与流动流体相对的正面投影面积。
34、伯努利定律就是指流动速度大的地方压强小,流动速度小的地方压强大。
35、空气动力使旋转的球体改变运动轨迹的效应被称为马格努斯效应。
35、游泳时有摩擦阻力、形状阻力、兴波阻力与碎波阻力四种主要阻力,其中形状阻力在总阻力中所占的比例最大。
空气迎面阻力公式为F= C·ρ·S·V2,C为阻力系数,ρ为空气密度,S为与空气流动相对的正面投影面积,V 为人体相对于空气的运动速度。
36、骨抵抗不同方向载荷的能力有差异:压缩>拉伸>弯曲>剪切。
37、肌肉的三元素模型包括串联弹性元、并联弹性元、收缩元。
骨骼肌适当拉长后收缩相比没有拉长时收缩能产生更大的张力。
38、骨杠杆可分为三类: 平衡杠杆、省力杠杆与速度杠杆。
39、大多数情况下,关节活动顺序都遵循大关节首先活动的规律,称之为关节活动顺序原理。
41、 17世纪,意大利的医生、解剖学家阿、鲍列里把力学与解剖学结合起来研究人体运动,她在1679年完成的《论动物的运动》一书,可谓就是第一部生物力学著作。
42、20世纪30年代,英国著名生理学家Hill(希尔)因对肌肉力学研究而获得诺贝尔奖。
43、全身基本运动动作形式分为摆动、躯干的扭转、相向运动三种。
44、下肢的基本运动形式分为缓冲、蹬伸、鞭打三种。
45、上肢的基本运动形式分为推、拉、鞭打三种。
40、测量人体支撑反作用力实验中,使用的测量仪器有:测力台;电荷放大器;计算机数据采集系统;打印机、测力台可以测试出人体运动中的 __三维_ 方向数据。
直立时男性的重心位置大约占人体身高的 _56_% ,女性的重心位置大约占身高的 __55__ %。
使用体重称、身高坐高计、电子式重心测量仪等标准测量仪器,可以测得人体重心高度的测量过程,属于间接测量。
利用测力台测量人体支撑反作用力属于直接测量。
问答题:1、投掷项目中要求在最后用力前使身体尽可能超越器械的力学机制。
(1)一方面使原动肌充分拉长,以提高肌肉的爆发式收缩力;(2)另一方面可以延长最后用力的工作距离,从而延长力对器械的作用时间,以达到增大冲量、提高器械出手速度的目的;2、投掷链球松手后,链球将沿切线方向还就是沿半径方向飞出去?就是离心力作用的结果不?为什么?沿着切线方向飞出,不就是离心力作用的结果,就是惯性的作用的结果。
因为,第一,离心力就是沿半径指向外的,所以不可能使链球沿切线方向飞出去;第二,离心力就是作用在手上,不会对链球产生作用;第三,松手后,向心力消失,离心力也同时消失,不可能再产生作用。
3、影响下支撑平衡稳定性的因素。
1)支撑面越大稳定性越好;2)重心越低稳定性越好;3)稳定角越大该侧的稳定性越好;平衡角越大某个方面整体的稳定性越好;4)重心的垂直投影距离支撑面的边缘越远稳定性越好;5)稳定系数用来判断物体受外力破坏时就是否能保持稳定,稳定系数K>1时,物体将保持稳定,K<1时,物体将失去稳定。
4、摩擦力分为哪几类?影响滑动摩擦力大小的因素有哪些?摩擦力分为:静摩擦力、滑动摩擦力与滚动摩擦力改变摩擦力的途径主要有:(1)正压力(2)摩擦系数。
举例:拔河时选择体重较大的选手可增大人对地面的压力从而增大摩擦力;球鞋鞋底的花纹设计就是为了增加摩擦系数从而增加摩擦力;守门员使用皮革手套可增加摩擦系数从而增加摩擦力等。
5、影响人体转动惯量的因素有哪些?(1)物体的质量越大,转动惯量越大。
运动员的体重越大,转动惯量越大。
(2)转动惯量的大小与转动轴的位置有关,运动员绕人体不同的基本轴旋转时转动惯量不同。
(3)转动惯量还与物体绕转动轴的质量分布有关,质量分布离轴越远,转动惯量越大,例如跳水运动员通过展开与收拢身体来增大与减小转动惯量。
6、当人体加速向地面做下蹲运动时,则加速度a,R,G将如何变化?有何现象产生? 若当人体加速离开地面做蹬起运动时,则加速度a,R,G将如何变化?有何现象产生?(1)人体加速下蹲时,a向下,合外力向下,R<G,产生失重现象。
(2)人体加速蹬起时,a向上,合外力向上,R>G,产生超重现象。
7、测量一维人体重心的实验步骤,并解释计算人体重心位置所使用的力学原理。
(1)测量受试者的身高、体重(2)在重心扳上测试出受试者的重力读数。
(3)代入计算公式求出人体重心位置的D。
(4)求出人体重心的相对高度的百分比。
(5)将均质平板作为研究对象时,板处于平衡状态,所受合外力矩为零。
8、在人体支撑反作用力测量试验中,人体由静止开始急速下蹲过程中与急速蹬起过程中,测力曲线会有哪些变化,相应会产生哪些现象?(1)急速下蹲过程中,支撑反作用力首先减小至最小值,然后增大至最大值;首先出现失重现象,然后出现超重现象;(2)急速蹬起过程中,支撑反作用力首先增大至最大值,然后减小至最小值;首先出现超重现象,然后出现失重现象。
9、试结合体育实例分析如何在体育运动中合理利用超重与失重现象。
(1)超重现象就是指人体处于有支撑运动状态下,支撑反作用力大于重力的现象;失重现象就是指人体处于有支撑运动状态下,支撑反作用力小于重力的现象;(2)举例:跳高运动员起跳时利用摆臂与摆腿动作可以增大起跳时的地面支撑反作用力,从而增加起跳高度。
落地时,通过屈膝下蹲动作可以减小落地时的超重现象,从而减少支撑力对人体的伤害。
10、运动员由高处落地时,运动员采取什么动作来减少冲力,原因?P871)运动员着地时,应脚前掌先着地,然后迅速过渡到脚全掌,同时伴有屈膝、屈髋、伸踝动作;2)从而延长脚与地面的相互作用时间,缓慢降低人体速度,进而减小冲力对人体可能造成的伤害。
1、游泳时水对人体的阻力的构成。
针对不同的阻力该如何来减少阻力?1)摩擦阻力,可以通过传鲨鱼皮泳衣与刮体毛减少摩擦阻力。
2)形状阻力,手臂前伸形成尖头,穿鲨鱼皮紧身泳衣可减少形状阻力。
3)兴波阻力,使身体尽可能地潜入水中可减少兴波阻力4)碎波阻力,潜泳或减少手臂入水时的水花来减少碎波阻力。
2、分析足球的“香蕉球”的力学原理。
1)足球向前飞行时,球体周围存在两种气流:环绕气流与相向气流;2)足球一侧的气流相互抵消,流速减慢,另一侧气流叠加,流速加快;3)根据伯努利定律,流速大的地方压强小,流速慢的地方压强大;4)所以足球一侧的压力大于另一侧,足球受到空气一个侧向压力差;5)所以足球会向压力小的一侧偏转从而产生侧向的转向形成香蕉球。
3、投掷运动的基本原理与规律。
P1991)关节活动的顺序性原理,人体运动时大关节先启动,小关节随后依次活动的原理。
2)预先拉长肌肉作用原理,完成大多数投掷运动时,环节通常先向反方向运动,使得主动肌群被动拉长到一个合适的长度,可使肌肉收缩时产生最大的力量。