第四章人体平衡生物力学1
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W相向动作的生物力学原理:
(1)相向动作:人体腾空状态,由于肌群的收缩使身体两部分同时向相反的方向转动.
(2)对于跑的 ,运动训练重视肩带肌群与髋部肌群力量的平衡发展.
(3)跳水运动员,在空中的折叠与展开都是自然地补偿动作. W.正常行走时,足跟着地时压应力,支撑阶段为拉应力,足跟离地时为压应力.在步态周期的后部呈现较高的剪应力,表示存在显著的扭转载荷,在支撑时相和足趾离地时相胫骨外旋慢跑时的应力方式完全不同.在足趾着地时先是压应力,继而在离地时转为高拉应力,而剪应力在整个支撑期间一直较小,表明扭转载荷很小. W影响人体平衡的因素?
(1)影响人体平衡的力学因素:支撑面 重心高度 体重
(2)影响人体平衡的生物力学因素:
1人体不能绝对静止
2人体有效支撑面小于支撑面
3人体具有一定的自身平衡调节能力
4人体平衡受心理因素的影响
5人体平衡动作消耗肌肉的生理能 W运动生物力学的学科任务?
(1) 研究人体结构与运动功能的关系
(2) 研究人体运动技术的规律
(3) 研究人体运动技术的最佳化
(4) 设计与改进运动器械
(5) 研究运动损伤的力学原因
动力学参数的特征
(1) 独立性:力与加速度一一对应,物体受到某一方向上的作用力 ,受力方向上产生加速度 ;作用了消失,加速度消失.
(2) 瞬时性:有时需要整体研究,描述运动的整体性;有时需要对人体某时间点研究,研究人体某一时刻的情况.
(3) 隐含性:如吊环十字支撑
(4) 生物性:不能单用牛顿力学计算,包含有生物学.
W运动生物力学的学科概述
(1)运动生物力学学科的萌芽时期:
(2)运动生物力学学科的形成时期:1运动生物力学学科形成标志----1967年 国际体育和教育理事会 召开的的第一届国际生物力学讨论会.2 1973年 成立国际力学学会
(3)运功生物力学学科发展时期:05年8月22日至27日23届国际生物力学学术年会在北京召开.
第五章 运动生物力学应用 一、名词解释练习 1人体重心
2稳定角 3稳
第五章 运动生物力学应用
一、名词解释练习
1.人体重心
2.稳定角
3.稳度系数
4.力偶
5.流体
二、填空练习
1.根据人体平衡支撑点相对于人体重心的位置不同,将人体平衡分
为: 、 、 。
2.根据平衡的稳定程度可把人体平衡分为: 、不稳定平衡、 、有限度的稳定平衡。
3.影响人体平衡的稳定性的力学因素: 、 、 。
4.在蹲距式起跑中,“预备”时的人体前进方向的最理想稳定角为 度。
5.力偶是一对大小 方向 的 力。
6.力的三要素为: 、 、 。
7.稳度系数是 与 之比。
8.体育中常用的两种力的合成方法为: 、 。
9.流体的重度与密度的关系是 。
10.自由泳手掌受到的“升力”的方向是 旋转球体受到的“升力”的方向是 。 三、选择练习
1.人体平衡的力学条件:( )
A:?F=0 B:?M(F)=0 C:?F=0或?M(F)=0 D:?F=0和?M(F)=0 0i0i0i
2.运动员跑的后蹬动作中人体受几个力的作用:( )
A:5 B:2 C:3 D:4
3.人体平衡被破坏时的稳度系数:( )
A:K,1 B:K=1 C:K,1 D:K,0
4.流体与固体的主要区别在于流体具有( )
A 易流动性 B 可压缩性 C 不可压缩性 D 粘滞性
5.物体的重度等于液体的重度,物体全部没入液体,且在液体中处于悬浮状态,这种状态称为( )
A 浮体 B 潜体 C 沉体 D 浮态
6.浮力与物体浸没在液体中的深度的关系为( )
A 有关 B 深度越深浮力越大 C 深度越浅浮力越小 D 无关
7(在空气对高台滑雪运动员的阻力中,身体迎风面积与阻力的关系( )
A 无关 B 面积越大阻力越小 C 面积越小阻力越小 D反比关系
8(如果是不可压缩流体,则密度保持不变,连续方程式应为( )
第 1 页 1. 生物力学:是研究活体系统机械运动规律科学
2. 运动生物力学:是研究体育运动中人体机械运动规律科学
3. 动作技术原理:是指完成某项动作技术根本规律,它适用于任何人,不考虑运发动性别、体型、运动素质开展水平与心理素质等个体差异,是具有共性特点一般规律。
4. 最正确动作技术:是考虑了个人身体形态、机能、心理素质与训练水平来应用一般技术原理,以到达最理想运动成绩,即它既具有共性,也具有个性特征运动技术
5. 运动生物力学任务:1. 研究运发动身体构造与机能生物力学特征,为运发动选材提供理论依据
2. 研究各项动作技术确立,动作技术原理,建立动作技术模式来指导教学与训练
3.结合运发动个人身体形态、机能与运动素质等特点,研究适合个人最正确动作技术方案与进展动作技术诊断
注:运动生物力学开展简史〔第6到10页〕要看看
6. 质点:具有质量,但可忽略其大小、形状与内部构造而视为几何点物体
7. 刚体:由相互间距离始终保持不变许多质点组成连续体
8. 运动相对性:物体运动取决于参考物体选取性质叫做运动相对性
9. 参考系:描述物体运动时选作为参考物体或物体群叫做参考系〔或参照系〕 第 2 页 坐标系:指设置在参考系上数轴,是参考系数学抽象,它在性质上起着参考系作用,而在数量上又能准确描述
坐标系三要素:参照原点 ,参照方向 ,参照单位
10. 惯性参考系:把相对于地球静止物体或相对于地球做匀速直线运动物体作为参考标准参考系叫做惯性参考系,又称为静坐标或静系
11. 非惯性参考系:把相对于地球做变速运动物体作为参考标准参考系叫做非惯性参考系,又叫动参考系或动系
12.把人体简化为质点,按质点运动轨迹可分为直线运动与曲线运动
13.直线运动分为匀速直线运动与变速直线运动
曲线运动分为圆周运动与斜抛物体运动
运动生物力学知识点
第一章 概述
知识点1: 生物力学——生物力学的定义;生物力学的分类。
知识点2: 运动生物力学——运动生物力学是研究体育运动中人体、器械机械运动规律的科学。其主要内容有:运动生物力学的定义;运动生物力学任务;运动生物力学与生物力学的关系;运动生物力学的发展史
知识点3: 运动生物力学主要测试手段——技术动作拍摄;运动图像解析;三维测力等。
第二章 人体结构的力学特性
知识点1: 骨的材料力学特性——骨的形态与结构;骨的伸展性和弹性;骨的成分特点
知识点2: 骨的受力形式——骨的受力形式与力的大小对运动效果直接相关,对骨的形变与损伤也至关重要。因此骨的压缩负荷、拉伸负荷、弯曲负荷、扭转负荷以及不同运动状态下骨的形变特点是本知识点的主要内容。
知识点3: 骨的结构与形态特点——骨的结构、形态特点与肌肉的配布以及运动中肌肉的发力直接相关,骨在外力作用下其应力、应变的概念、人体长骨的形态、骨中空的成因等本知识点的主要内容。
知识点4: 骨的功能适应性理论——是指骨对所担负工作的适应性。本知识点中Wolff定律、Raach的见解以及机械应力与骨组织之间的生理平衡是其主要内容。
知识点5: 软骨的力学特性——软骨的渗透性、软骨的形变与速度关系以及椎间盘的蠕动性质。
知识点6: 关节结构的力学特性——身体不同部位的关节因其自身的结构不同而灵活性与稳固性存在差异。而以灵活性为主的结构主要有:关节面软骨、滑液、滑膜皱襞、粘液囊、关节腔、关节内软骨等。以稳固性为主的结构主要有:关节囊、韧带、关节腔内的负压等。
知识点7: 关节的运动幅度——是指在关节运动的方向上骨环节运动极限之范围。因此影响关节运动幅度的因素是:第一,与相连两骨关节面的弧度差有关;第二,与关节周围软组织的特性有关;第三,与年龄、性别、运动项目和训练水平有关。
知识点8: 肌肉结构的力学模型——三元模型,该模型由收缩元、并联弹性元和串联弹性元三部分组成。模型中收缩元产生的张力成为主动张力,并联弹性元产生的张力称为被动张力。此外,肌肉结构力学模型混联的特点是:模型间的并联对收缩力量有良好的影响,但与收缩速度无关,模型间的串联构成肌肉的长度,对肌肉的收缩幅度和速度有良好的影响,但与收缩力量无关。