運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用課件

1、運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)概論 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用1.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的概念2.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的發(fā)展過程與研究內(nèi)容3.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系4.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競技體育中的應(yīng)用5.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在康復(fù)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用第一節(jié) 概述運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是研究體育運(yùn)動(dòng)中人體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)要具體回答人體完成各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)動(dòng)用時(shí)是怎樣運(yùn)動(dòng)的和為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也要研究影響人體運(yùn)動(dòng)的外界條件（如體育場地質(zhì)量及各種訓(xùn)練和比賽的器材設(shè)備等）與運(yùn)動(dòng)技術(shù)的關(guān)系。根據(jù)人體的形態(tài)和機(jī)能的特點(diǎn)，結(jié)合對運(yùn)動(dòng)場地、器材的改進(jìn)，研究最合理、最有效的運(yùn)動(dòng)技術(shù)，以求達(dá)到最好的運(yùn)動(dòng)成績。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的任務(wù)1、研究各項(xiàng)動(dòng)作技術(shù)特點(diǎn)，動(dòng)作技

2、術(shù)原理，建立動(dòng)作技術(shù)模式來指導(dǎo)教學(xué)和訓(xùn)練。2、結(jié)合運(yùn)動(dòng)員個(gè)人的身體形態(tài)、機(jī)能和運(yùn)動(dòng)素質(zhì)等的特點(diǎn)，研究適合個(gè)人的最佳技術(shù)方案和進(jìn)行動(dòng)作技術(shù)診斷。3、探索預(yù)防運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷和康復(fù)手段的力學(xué)依據(jù)。4、設(shè)計(jì)和改進(jìn)運(yùn)動(dòng)器械。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究層次與內(nèi)容運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)靜力學(xué)轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)流體力學(xué)骨杠桿肌肉收縮力學(xué)環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集與處理動(dòng)作技術(shù)分析第二節(jié) 人體運(yùn)動(dòng)的力學(xué)基礎(chǔ)一、人體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)以經(jīng)典牛頓力學(xué)理論為基礎(chǔ)，把人體近似地看成質(zhì)點(diǎn)（只有質(zhì)量，忽略大小、形狀等）和剛體（形態(tài)不變的連續(xù)質(zhì)點(diǎn)）進(jìn)行研究。主要解決的是速度、加速度等問題。如拋物線運(yùn)動(dòng)水平加速度為零，垂直加速度為g水平方向?yàn)榈人俣冗\(yùn)動(dòng) Vx=V0Co

3、s垂直方向?yàn)榈燃拥燃铀俣冗\(yùn)動(dòng) Vy=V0Sin-gt水平距離 R=Max(X)=V02Sin2/g當(dāng)出射角為45時(shí)，水平距離最遠(yuǎn)垂直高度 H=Max(Y)=V02Sin2/2g當(dāng)出射角為90時(shí)， 垂直高度最高二、人體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)描述人體或器械在空間和時(shí)間上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及變化規(guī)律，是外部幾何性質(zhì)的描述。動(dòng)力學(xué)研究的則是人體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力與原因。1、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律（慣性定律）任何物體，在不受力作用時(shí)，都保持靜止?fàn)顟B(tài)或均速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如在長距離游泳、賽跑中保持速度穩(wěn)定；在上舉杠鈴、撐竿跳等動(dòng)作的連貫性要求，都是其應(yīng)用。4、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律應(yīng)用動(dòng)量：速度與質(zhì)量的乘積。K=mV （ Kgm/s

4、 ）沖量：作用于物體的力與作用時(shí)間的乘積。I=Ft （N s）動(dòng)量定理：物體在運(yùn)動(dòng)過程中，在某段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的改變等于所受合外力在這段時(shí)間內(nèi)的沖量。K=I投擲項(xiàng)目器械出手前保持最大用力同時(shí)，延長力的作用時(shí)間。游泳運(yùn)動(dòng)員屈臂“S”型劃水。運(yùn)動(dòng)中力學(xué)參數(shù)計(jì)算。三、人體運(yùn)動(dòng)的靜力學(xué)主要研究運(yùn)動(dòng)中的平衡問題力矩（轉(zhuǎn)矩）：表示力對物體作用時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效果的物理量，力與力臂的乘積。影呼平衡穩(wěn)定性的因素支撐面大，穩(wěn)定支撐面小，不穩(wěn)定較穩(wěn)定較不穩(wěn)定重心高重心位于支撐面邊緣最不穩(wěn)定四、人體運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)1、轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究角位移、角速度和線速度、角加速度等。2、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與物體的質(zhì)量、質(zhì)量的分布及轉(zhuǎn)軸的位置有

5、關(guān)。五、人體運(yùn)動(dòng)中的流體力學(xué)1、浮力原理（阿基米德定律）浮體所受的浮力數(shù)值等于它所排開的液體的重量，方向向上。3、馬格努斯效應(yīng)旋轉(zhuǎn)前進(jìn)的球體，受轉(zhuǎn)動(dòng)引起的環(huán)流和平動(dòng)引起的片流雙重作用，上下層氣流速度不同，而引起受力偏轉(zhuǎn)方向的現(xiàn)象。如乒乓球的弧旋球、足球的香蕉球。第三節(jié) 人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集與技術(shù)分析一、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)主要的測試儀器運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的數(shù)據(jù)采集和處理可分為四大類：運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)高速攝影機(jī)、高速錄像動(dòng)力學(xué)參數(shù)三維測力臺肌肉工作特征肌電圖儀人體測量學(xué)參數(shù)-模型計(jì)算、模擬仿真（二）明確動(dòng)作技術(shù)本身所要達(dá)到的目的如跳高、跳遠(yuǎn)的起跳任務(wù)，都是如何獲得身體垂直方向上的騰起速度，并保持合理的水平速度。（三）明確動(dòng)作技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)如跳高、跳遠(yuǎn)起跳垂直力總沖量中，緩沖階段占80%以上，而蹬伸階段占20%，因此，緩沖階段對起跳動(dòng)作是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。（四）揭示動(dòng)作技術(shù)的生物力學(xué)特征通過影片解析和測力臺測量得出運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析、整理得出規(guī)律性結(jié)果。（五）作出結(jié)論對研