运动力学名词解释
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运动学和动力学的基本概念及其区别运动学和动力学是物理学中两个重要的概念,它们分别研究物体的运动和力学原理。
本文将探讨运动学和动力学的基本概念以及它们之间的区别。
一、运动学的基本概念运动学是研究物体运动状态的物理学分支,它关注物体的位置、速度、加速度等与运动相关的物理量。
运动学主要研究物体运动的几何性质和轨迹,在不考虑外部力的情况下研究物体的运动规律。
1. 位移:位移是指物体从初始位置到终止位置的位置变化,通常用Δx表示。
位移的大小和方向与路径有关,是一个矢量量。
2. 速度:速度是指物体单位时间内位移的变化率,通常用v表示。
速度可正可负,正表示正向运动,负表示反向运动。
平均速度的定义是位移与时间的比值,即v=Δx/Δt;瞬时速度则是极限过程中的速度。
3. 加速度:加速度是指物体单位时间内速度的变化率,通常用a表示。
加速度也可正可负,正表示加速运动,负表示减速运动。
平均加速度的定义是速度变化量与时间的比值,即a=Δv/Δt;瞬时加速度则是极限过程中的加速度。
二、动力学的基本概念动力学是研究物体运动中作用力和物体运动规律的物理学分支,它关注物体所受的力以及这些力对物体运动的影响。
动力学通过牛顿定律描述物体的运动规律,并研究力的产生和作用。
1. 牛顿第一定律:牛顿第一定律也被称为惯性定律,它表明物体在受力为零时保持静止或匀速直线运动的状态。
2. 牛顿第二定律:牛顿第二定律描述了物体运动时力与加速度的关系,它可以表达为F=ma,其中F是物体所受的合力,m是物体的质量,a是物体的加速度。
根据这个定律,物体的加速度与它所受的力成正比,与它的质量成反比。
3. 牛顿第三定律:牛顿第三定律表明作用力与反作用力大小相等、方向相反且作用于不同的物体上。
这个定律也被称为作用与反作用定律,它说明力是一对相互作用的力。
三、运动学和动力学的区别尽管运动学和动力学都研究物体的运动,但它们关注的角度和内容有所不同。
1. 角度不同:运动学主要从物体自身的运动状态出发,研究物体的位移、速度和加速度等几何性质;动力学则主要从力的作用和物体所受的力的影响出发,研究物体的加速度和受力情况。
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。
运动生物力学复习资料(本科)绪论1名词解释:运动生物力学的概念:研究体育运动中人体及器械机械运动规律及应用的科学。
2填空题:(1)人体运动可以描述为:在(神经系统)控制下,以(肌肉收缩)为动力,以关节为(支点)、以骨骼为(杠杆)的机械运动。
(2)运动生物力学的测量方法可以分为:(运动学测量)、(动力学测量)、(人体测量)、以及(肌电图测量)。
(3)运动学测量参数主要包括肢体的角(位移)、角(速度)、角(加速度)等;动力学测量参数主要界定在(力的测量)方面;人体测量是用来测量人体环节的(长度)、(围度)以及(惯性参数),如质量、转动惯量;肌电图测量实际上是测量(肌肉收缩)时的神经支配特性。
2 简答题:(1)运动生物力学研究任务主要有哪些?答案要点:一方面,利用力学原理和各种科学方法,结合运动解剖学和运动生理学等原理对运动进行综合评定,得出人体运动的内在联系及基本规律,确定不同运动项目运动行为的不同特点。
另一方面,研究体育运动对人体有关器系结构及机能的反作用。
其主要目的是为提高竞技体育成绩和增强人类体质服务的,并从中丰富和完善自身的理论和体系。
具体如下:第一,研究人体身体结构和机能的生物力学特性。
第二,研究各项动作技术,揭示动作技术原理,建立合理的动作技术模式来指导教学和训练。
第三,进行动作技术诊断,制定最佳运动技术方案。
第四,为探索预防运动创伤和康复手段提供力学依据。
第五,为设计和改进运动器械提供依据(包括鞋和服装)。
第六,为设计和创新高难度动作提供生物力学依据。
第七,为全民健身服务(扁平足、糖尿病足、脊柱生物力学)。
第一章人体运动实用力学基础1名词解释:质点:忽略大小、形状和内部结构而被视为有质量而无尺寸的几何点。
刚体:相互间距离始终保持不变的质点系组成的连续体。
平衡:物体相对于某一惯性参考系(地面可近似地看成是惯性参考系)保持静止或作匀速直线运动的状态。
失重:动态支撑反作用力小于体重的现象。
超重:动态支撑反作用力大于体重,参考系:描述物体运动时作为参考的物体或物体群。
运动生物力学考试试题答案一.名词解释:1.人体外力:若将人体看作一个力学系统,则人体以外作用在人体的力称为人体外力。
2.稳定角:物体重力作用线与支撑面边界点连线之间的夹角。
3.生物运动链:一系列生物运动偶串联式的连接在一起构成生物运动链。
4.质点:只有质量大小,而没有形状的物体叫质点。
5.参照系:是指描述人体是否运动时,所选定的作为参考标准的物体或物体群。
二.填空题:1.运动生物力学:是研究人体运动力学规律的科学。
2.省力杠杆、速度杠杆、平衡杠杆3.速度方向4.易流动性粘滞性连续性5.大小方向作用线6.瞬时性、矢量性、相对性、独立性7.平动、转动、复合运动8.直线运动、曲线运动三.选择题:1.B 2.C 3.B 4.A 5.C 6.A 7.B 8.B 9.C 10.C四、简答题:1.准确化同步化计算机化模型化最优化系统化。
每点1分。
2.(1)支撑面的大小(2)重心高度(3)体重。
3.内力:若将人体看做一个力学系统,则人体内部各部分相互作用的力称为人体内力。
外力:若将人体确定为研究对象,那么外界对人体作用的力称为人体外力。
内力和外力的区分是相对系统而有言的。
由于系统选择的不同,同一个力既可看作内力,又可看作外力。
例如:肱二头肌张力对前臂而言是外力,而对整个上臂而言肱二头肌的张力又是内力。
(2)人体内力和外力是相互联系的,内力是人体运动的必要条件,但内力只有通过外力才能使人体产生整体运动状态的变化。
4.运动生物力学研究体育运动中人体所进行的各种体育动作,以及在各种不同条件下,人体产生运动和运动状态改变的力学和生物学原因。
因此,运动生物力学研究应以体育动作为核心,运用人体解剖学、人体生理学、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规律,并根据影响人体运动的内部和外部条件寻求人体运动技术的合理性和更佳化,以及训练手段的有效性,为发展运动能力提供理论依据。
所以说运动生物力学是体育科学中的一门交叉的新兴边缘学科。
结构力学名词解释结构力学是力学的一个分支,主要研究刚体和物体的运动、变形、应力和应变等力学问题。
1. 刚体:刚体是指物体所有点之间的相对位置在运动或作用力下不发生改变的物体。
刚体不会发生形变,其运动可以用平动和转动两种方式描述。
2. 运动学:运动学研究物体的运动状态,主要研究物体的位移、速度和加速度等。
运动学分为平动运动和转动运动两大类。
3. 平动运动:物体的所有点在同一时间内沿着相同方向移动,并且移动的距离相等。
平动运动可以用质心的位置、速度和加速度来描述。
4. 转动运动:物体的某一点围绕某个轴进行旋转运动。
转动运动可以用角度、角速度和角加速度来描述。
5. 力:力是促使物体发生运动或变形的物理量,用矢量表示。
力的单位是牛顿(N),它等于1千克质量在1秒钟内获得的加速度。
6. 应力:应力是物体内部受到的单位面积力的大小,用矢量表示。
常用的应力有压应力和剪应力。
7. 压应力:压应力是垂直于物体表面的作用力对单位面积的大小。
压应力可以导致物体的压缩变形。
8. 剪应力:剪应力是平行于物体表面的作用力对单位面积的大小。
剪应力可以导致物体的剪切变形。
9. 应变:应变是物体在受到外力作用下发生形变的程度,用无量纲的比例表示。
常用的应变有线性应变和切变应变。
10. 线性应变:线性应变是物体的长度与原始长度之差与原始长度的比值。
线性应变可以用来描述物体的拉伸或压缩变形。
11. 切变应变:切变应变是物体内部某一点沿切面上的平均切线方向的位移与该点到切面的距离的比值。
切变应变可以用来描述物体的剪切变形。
12. 应力-应变关系:应力-应变关系描述了物体在外力作用下产生应变的规律。
材料的应力-应变关系可以通过实验得到,常用的应力-应变关系包括线弹性、非线弹性和塑性等。
以上是结构力学中的一些重要名称和概念的解释,结构力学在实际工程中具有重要的应用价值,能够帮助工程师分析和设计各种结构的力学性能。
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。
什么是运动学和动力学?
运动学和动力学是物理学中两个重要的分支,用于研究和描述物体在运动过程中的行为和相互作用。
什么是运动学和动力学:
1.运动学:运动学研究的是物体的运动状态、速度、加速度
等与时间相关的属性,而不考虑引起这些运动的原因。
它关注的是物体的几何形状和轨迹,以及描述物体位置、速度和加速度的数学关系。
运动学主要涉及到位移、速度和加速度等概念,并使用图表、方程式和向量等工具来描述和分析运动。
2.动力学:动力学研究的是物体运动背后的原因和力的作用。
它涉及到物体受到的力、质量和运动状态之间的关系。
动力学使用牛顿定律和其他力学原理,研究物体的运动如何受到力的影响。
它能够描述物体的加速度、力和质量之间的相互作用,以及描述物体受到外部力和内部力时的运动变化。
简单说,运动学描述了物体在运动中的位置、速度和加速度等属性,而动力学则研究导致物体运动变化的力和原因。
运动学关注物体的几何特征和轨迹,而动力学则关注物体运动背后的力学原理和相互作用。
这两个分支在物理学、工程学和生物学等领域都有广泛应用。
它们在描述和解释物体的运动行为、设计运动系统、预测物体的轨迹等方面都起着重要的作用。
名词解释运动生物力学:运动生物力学是以人体解剖学,人体生理学的理论和方法,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。
生物力学系统:运动器系简化为一个简单的人体模型,这个模型叫做生物力学系统。
动作结构:每个完整的特定动作都有其固有的特点,动作的这种固有特点和固定内在联系叫做动作结构。
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,这些成套的技术动作叫做动作系统。
内力和外力:若将人体看作一个力学系统,则人体内部各部分相互作用的力称为人体内力。
若将人体看作一个力学系统,那么外界对人体作用的力称人体外力。
人体惯性参数:人体惯性参数是指人体整体及环节的质量,质心位置,转动惯量及转动半径。
惯性参照系和非惯性参照系:惯性参照系是指以地球或相对于地球静止不动的物体,或做匀速直线运动的物体作为参照系,通常又称静参考系。
非惯性参照系是指以相对于地球作变速运动的物体,或者说以相对惯性参照系做加速运动的物体作为参照系,通常又称动参照系。
肌肉的静息长度和肌肉的平衡长度:表现最大张力时的长度称肌肉的静息长度。
解除一切负荷的长度称肌肉的平衡长度。
稳定角和稳定系数:稳定角是动作用线同重心与支撑面相对应边界的连线之间的夹角。
稳定力矩(重力矩)与翻到力矩(外力矩)之比称为稳定系数。
肌肉力量的速度梯度和时间梯度:达到二分之一最大力所需的时间,称为力的时间梯度。
力的最大值与所需时间所得的商Fmax/Tmax,这个指标叫力的速度梯度。
问答题1.拉伸实验中,试件从开始加载带断裂的全过程中力和形变的关系的四个阶段。
(1)弹性阶段。
既图中的OA段。
若在OA段内卸载后,变形能完全恢复,为弹性形变。
直线OA段说明σ与ε成正比。
与B点相对应得应力值σy称为弹性极限,应力超过弹性极限后,若除去外力,将留有残余变形。
(2)屈服阶段。
过了B点,曲线的坡度逐渐减小,既材料对于变形的抵抗能力逐渐减弱;到了C点附近,曲线上出现几乎与横坐标轴平行的一小段;这时变形继续增长而应力并不增加,这种现象叫做材料的屈服。
这一阶段的特点是,如果材料达到屈服,卸载之后就不再恢复到原状,这种不能回复的变形称为残余变形或塑性变形。
(3)强化阶段。
屈服阶段后继续加载,曲线又开始上升,说明抗变形的能力又恢复了,这种现象称为强化。
在强化阶段,试件的横向尺寸有显著的缩小。
(4)颈缩阶段。
试件伸长到一定程度后,曲线开始下降,这时可见试件某一横截面内的横截面开始显著收缩,最后试件被拉断。
这一阶段也称为局部变形阶段。
2.在运动生物链中,骨,关节,肌肉的关系?在运动生物链中,骨骼是关节的基础,关节是运动的枢纽,肌肉收缩则为关节绕关节轴转动提供动力。
(1)生物运动链的动力学。
肌肉跨越关节收缩时肌力作用线不通过关节点,肌力可分解为沿着环节纵轴方向的法向分力和垂直于环节纵轴方向的切向分力。
一般跨越同一关节的有多块肌肉,这些肌肉收缩时的力矩与环节的重力矩和阻力矩的合力决定着关节的运动状态。
(2)生物运动链的运动能力。
生物运动链由生物运动偶构成,生物运动偶的运动能力取决于关节的构造和肌肉的控制作用。
在肌肉力的作用下,相邻两环节可绕关节轴转动。
关节的构造以及生物运动偶的连接方式,基本决定了生物运动链的运动能力。
(3)生物运动链中肌群的工作。
生物运动链中每块肌肉并非单独作用,肌肉总是以肌群的形式参与运动。
生物运动链中关节周围的肌肉共同组成功能群而发挥功能作用,肌肉对关节的固定和解除固定,使生物运动链中活动环节的数量发生了变化。
3.骨杠杆的分类生物运动链中的骨杠杆痛机械杠杆一样也可分为省力杠杆平衡杠杆和费力杠杆。
阻力点在支点和动力点之间的杠杆为省力杠杆,支点在阻力点与动力点意见的杠杆为平衡杠杆。
动力点在支点与阻力点之间的杠杆为费力杠杆,也叫速度杠杆。
4.关节的作用关节是人体中重要的骨与骨的可动连接,是人体运动的枢纽,骨杠杆活动的支点。
关节的作用一是保证人体各部分之间的灵活运动,二是传递力。
5.力的三要素大小方向作用点6.人体平衡的力学条件作用于人体的力系可以简化为一个合外力和一个合外力矩,人体平衡的力学条件与物体平衡的力学条件一致,当力系平衡时满足ΣF=0,ΣM=0时,既人体受到的合外力为0,人体受到的合外力矩为0.两个条件同时满足人体既达到平衡。
7.肌肉结构的力学模型肌肉结构的力学模型由收缩成分,并联弹性成分和串联弹性成分三个元件组成,称三元素模型。
(1)收缩成分。
由肌小节的肌球蛋白和肌动蛋白微丝组成,在静息状态下其应力为0,但长度可自由伸缩。
活性状态下,具有产生张力和引起肌肉收缩的能力,由于是人体主动控制的,因而称主动张力。
(2)并联弹性成分。
由肌束膜和肌纤维膜等结缔组织组成,为非线性粘弹性体,被牵拉时产生弹力,称被动张力。
(3)串联弹性成分。
由肌原纤维本身的横桥的Z线等组成,是非线性弹性体,当收缩成分兴奋收缩时,串联的弹性成分伸展吸收一部分张力,缓和张力的急剧变化,进而实现肌肉收缩的第二种机制,肌肉的力学性质决定于各元素的力学性质及相互关系。
8.根据平衡的稳定程度,人体平衡的分类根据平衡的稳定程度可把人体平衡分为以下四种(1)稳定平衡:人体在外力作用下偏离平衡位置后,当外力撤出时,人体自然回复到平衡位置,而不需要通过肌肉收缩恢复平衡,这种平衡叫做稳定平衡。
多数上支撑平衡属于稳定平衡。
(2)不稳定平衡:人体在外力作用下偏离平衡位置后,当外力撤出时,人体不能恢复到原来的平衡位置,而是更加偏离平衡位置,这种平衡叫做不稳定平衡。
仅在支撑平衡动作下出现。
(3)随遇平衡:人体在外力作用下偏离平衡位置后,当外力撤出时,人体既不能恢复到原来的平衡位置,也不偏离原位置,而是在新位置上保持平衡,这种平衡叫做随遇平衡。
该平衡在体育动作中很少见。
(4)有限度的稳定平衡:人体在外力作用下,一定限度内的偏离平衡位置,当外力撤出时,人体回到平衡状态,但偏离平衡位置超过一定限度时,人体失去平衡。
这种平衡叫做有限度的稳定平衡。
在下支撑动作中常出现。
9.人体运动的运动学量特征运动学量特征包括瞬时性,矢量性,相对性,独立性(1)瞬时性:在研究人体或器械运动时,速度是十分重要的,但对有些项目仅讲速度还不够,常常需要准确的了解某一时刻的运动,强调运动的瞬时性。
(2)矢量性:在空间运动的人或器械,速度的重要性不仅在于其大小,要取得好的效果,在某种意义上还决定于速度的方向。
(3)相对性:在研究问题时,涉及到位移,速度,加速度等都是相对于选定的参照系而言,只有确定了参照系,这些量才有确切的意义,这一性质可概括为相对性。
(4)独立性:独立性是指物体在空间运动时,在各个方向上独立的保持自己运动的性质。
10.相对速度,牵拉速度和绝对速度的关系。
(1)研究对象相对于静参照系的速度称绝对速度(Va),研究对象相对于动参照系的速度称相对速度(Ve),动参照系原点相对于静参照系的速度称牵连速度(Vt)。
(2)当动参照系平动时,与该参照系相连的所有点的速度都是相同的,所以牵连速度应理解为动参照系相对于静参照系的速度。
因此,绝对速度等于相对速度与牵连速度的矢量和。
既Va =Ve+Vt。
11.影响人体平衡的生物力学因素有哪些?对于人体来说,除稳定角,稳定系数等指标外,评定其动作的稳定程度还需要考虑有关生物学因素。
(1)人体不能绝对静止。
由于呼吸活动和血液循环必然造成人体总重心位置时刻变化,肌肉收缩时各群肌纤维投入和退出工作的非完全秩序性,造成人体肌肉的张力也不能保持恒定。
(2)人体有效支撑面小于支撑面。
由于人体软组织和力量不太足的肌肉无力平衡负荷,所以翻到线永远位于支撑面边界线之内,重力作用线未超越支撑面边界时,人体就要提前翻倒。
(3)人体姿势的改变可调节平衡。
人体具有一定的自身平衡调节能力,当在有翻到趋势时往往会改变体姿,各环节会绕相邻关节发生位移,人体则可能会恢复平衡。
(4)心理因素的影响。
心里紧张会引起收缩肌群无法协调工作,而导致支撑面内的压力不均,使人体失去平衡。
(5)人体平衡动作消耗肌肉的生理能。
人体的平衡离不开肌肉的收缩作用,肌肉必然要消耗一定的生理能。
长时间的保持平衡,能量消耗增多,肌肉出现疲劳,会使人体控制平衡的能力降低。
12.影响人体静平衡动作的力学因素当人体所受外力为0,合外力矩也为0时,可以获得平衡。
但维持平衡就要考虑平衡的稳定性,因此必须了解平衡稳定性的各项因素。
(1)支撑面。
支撑面是由各支撑部位的表面及他们所包围的面积。
支撑面越大,物体平衡的稳定性就越好(2)重心高度。
重心越低,稳定性越好。
稳定角是重力作用线同重心与支撑面相应边界的连线之间的夹角。
稳定角越大,稳定性越好,稳定角越小,稳定性越差,稳定角为0,人体处于临界状态。
(3)体重。
体重对稳定性也有影响,常用稳定系数这一概念来表示体重在平衡时的作用。
稳定力矩与翻到力矩之比称为稳定系数。
该系数表明物体依靠重力抵抗翻到作用的能力,其大小可反映人体抵抗各种外力作用而保持平衡的能力。
13.在活体骨受到重复载荷的作用时,影响疲劳过程的因素在活体骨受到重复载荷作用时,不仅载荷量和重复次数影响疲劳过程,而且频率也影响疲劳过程。
14.简述跳高起跳时,双臂和腿加速积极上摆的力学意义在跳高起跳的蹬伸阶段,表现为摆动腿和双臂的快速上摆,同时按顺序用力伸展起跳腿的骻,膝,踝关节。
当蹬伸至将离地时,摆动提和双臂制动。
摆动腿和双臂摆动至少有3个作用:①增大了地面对人体的反作用力②获得初始的角动量以便向身体的其余部分转移③提高腾空瞬间身体重心的高度。
跳高的起跳时,起跳腿的伸屈和摆动腿的摆动是缓冲助跑速度和改变力的方向,下肢各关节的伸展是为获得向上的速度。
15.试述在投掷中超越器械的力学机制投掷运动最后用力的超越器械动作等,目的都是为了在肌肉收缩前给予定程度的拉长,为后继的发力动作做好准备。
这是利用肌肉长度—总张力的关系,既:①当肌肉处于平衡长度,肌肉不收缩,则总张力为0,②当肌肉处于静息长度,肌肉收缩,则总张力为被动张力与主动张力之生物叠加,此时肌肉总张力最大③当肌肉过于拉长,肌肉收缩,此时主动张力下降,有可能导致总张力下降。
一般地为肌肉群收缩时发挥出更大的力量和速度,可通过该肌肉群的放松和对抗肌的先主动收缩,使主动肌在收缩前被适当拉长来实现。
16.肌肉收缩长度与肌肉收缩力量之间的关系肌肉长度与肌肉收缩力量是指肌肉收缩前的初长度对肌肉收缩时产生张力的影响。
依据肌肉结构力学模型的性质,肌肉收缩时产生的总张力是由收缩成分产生的主动张力和弹性成分产生的被动张力叠加而成的。
(1)收缩成分的长度—张力关系。
肌肉收缩力量的大小,主要取决于参与收缩的横桥数目,收缩成分长度的变化,会影响收缩时起作用的横桥数目。
①肌肉处于静息长度时,粗肌丝与细肌丝处于最理想的重叠状态,使收缩作用的横桥数目达到最大;此时肌肉收缩能产生最大张力。