運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)-輔仁大學(xué)學(xué)術(shù)資源網(wǎng)課件

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)專題研究林清山博士運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)專題研究林清山博士1目前國(guó)際潮流,無(wú)論是政治.經(jīng)濟(jì).醫(yī)學(xué).教育.體育.競(jìng)技與電腦科技等,均已邁向精緻分工.運(yùn)動(dòng)科學(xué)也順著時(shí)代潮流而誕生.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)(sportsbiomechanics)就是運(yùn)動(dòng)科學(xué)(sportsscience)中的分支,sportsbiomechanics名詞的出現(xiàn)來(lái)探討人體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象,大約只有四十年的歷史,舉凡訓(xùn)練量化.場(chǎng)館設(shè)施改善.器材更新等均有驚人成就.2004雅典奧運(yùn)勇奪史上最光榮2金2銀1銅.2005世大運(yùn)超空前6金2銀4銅(上屆大坵3金3銀5銅)等佳績(jī),科研介入,功不可沒.目前國(guó)際潮流,無(wú)論是政治.經(jīng)濟(jì).醫(yī)學(xué).教育.體育.競(jìng)技與電2目錄第一章運(yùn)動(dòng)與力學(xué)基本概念回顧

第一節(jié)力學(xué)基本概念第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念第三節(jié)落體與拋射體第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律目錄第一章運(yùn)動(dòng)與力學(xué)基本概念回顧3目錄第二章運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)導(dǎo)論

第一節(jié)生物力學(xué)（Biomechanics）第二節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)（Sportsbiomechanics）第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法第四節(jié)如何學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)目錄第二章運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)導(dǎo)論4目錄第三章運(yùn)動(dòng)技術(shù)定性分析（Qualitativeanalysis）第一節(jié)何謂定性分析？第二節(jié)定性分析之步驟第三節(jié)定性分析之限制目錄第三章運(yùn)動(dòng)技術(shù)定性分析5目錄第四章運(yùn)動(dòng)技術(shù)定量分析（Quantitativeanalysis）第一節(jié)何謂定量分析法？第二節(jié)儀器紀(jì)錄法第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差第四節(jié)人體肢段資料之建立第五節(jié)人體肢段記號(hào)位置設(shè)定第六節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)資料之計(jì)算目錄第四章運(yùn)動(dòng)技術(shù)定量分析6目錄第五章動(dòng)力學(xué)專題研究第一節(jié)動(dòng)力學(xué)文獻(xiàn)選讀第二節(jié)Gaitway儀器操作與實(shí)習(xí)

目錄第五章動(dòng)力學(xué)專題研究7目錄第六章運(yùn)動(dòng)學(xué)專題研究第一節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)文獻(xiàn)選讀第二節(jié)動(dòng)作分析系統(tǒng)儀器操作與實(shí)習(xí)（APAS;Kwon3D)

目錄第六章運(yùn)動(dòng)學(xué)專題研究8第一章運(yùn)動(dòng)與力學(xué)

基本概念回顧第一章運(yùn)動(dòng)與力學(xué)

基本概念9第一節(jié)力學(xué)基本概念長(zhǎng)度（length）位置，角度(position:locationwithrespecttoaparticularreferenceframe)時(shí)間（time）(displacement:changeinposition)（eg:anklepath）先後順序、持續(xù)性（EMG）

第一節(jié)力學(xué)基本概念長(zhǎng)度（length）10第一節(jié)力學(xué)基本概念(續(xù))質(zhì)量（mass）

物體（mass）效應(yīng)（displacement）

外力(force)地心引力當(dāng)F1=F2，且m1>m2時(shí)，則V2>V1∵W=mg，當(dāng)m1>m2時(shí)，W1>W2

第一節(jié)力學(xué)基本概念(續(xù))質(zhì)量（mass）物體效應(yīng)外力地11第一節(jié)力學(xué)基本概念(續(xù))力（force）外在效應(yīng)（外力）（externalforce）－改變物體之運(yùn)動(dòng)狀態(tài)內(nèi)在效應(yīng)（內(nèi)力）（internalforce）－改變物體型態(tài)大小、方向與施力點(diǎn)任一改變，效應(yīng)即隨之改變省力與費(fèi)力（槓桿原理）第一節(jié)力學(xué)基本概念(續(xù))力（force）12第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念目的：包括下列測(cè)量以瞭解與評(píng)估運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象：速度（velocity）旋轉(zhuǎn)（rotation）（角度變化）加速度(acceleration)第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念目的：包括下列測(cè)量以瞭解與評(píng)估運(yùn)13第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))速度（velocity）(changeinpositionwithrespecttotime)長(zhǎng)度性速度：e.g12分鐘跑走時(shí)間性速度：e.g400公尺瞬時(shí)速度：e.g計(jì)速器分速度初速度水平速度（投擲）垂直速度e.g一位短距離跑者之體角為30°，速度為10m/sec，求其水平與垂直分速度？

第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))速度（velocity）(chan14第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))速度（velocity）平均速度角速度：物體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角位移之時(shí)間變率（θ為弧度，弧度=57.3°）第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))速度（velocity）（θ為弧度15第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))旋轉(zhuǎn)（rotation）（角度變化）：作用力沒有通過(guò)重心時(shí)所產(chǎn)生之運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。（e.g橄欖球，來(lái)福槍）身體動(dòng)作之旋轉(zhuǎn)（e.g踝關(guān)節(jié)路徑）運(yùn)動(dòng)器具之旋轉(zhuǎn)原理：旋轉(zhuǎn)體上某一點(diǎn)之直線速度與該點(diǎn)至旋轉(zhuǎn)中心的距離成正比。第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))旋轉(zhuǎn)（rotation）（角度變化16第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))旋轉(zhuǎn)（rotation）（角度變化）力矩（torque）：T=f×d為力與力臂之乘積轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：等於質(zhì)量與旋轉(zhuǎn)半徑平方之乘積。（e.g球拍加重、球桿加長(zhǎng)、握棒方式、鏈球、跆拳踢擊…）第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))旋轉(zhuǎn)（rotation）（角度變化17第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))加速度(acceleration:changeinvelocity

with

respecttotime)：乃速度變化之能力。正加速度：物體向前推進(jìn)或移動(dòng)，愈來(lái)愈快。負(fù)加速度：向後移動(dòng)或愈來(lái)愈慢。零加速度：不動(dòng)或等速移動(dòng)。重力加速度：9.8m/sec2，但因受空氣阻力影響，拋射體向下加速度並非固定。

第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))加速度(acceleration:18第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))加速度：乃速度變化之能力。角加速度：角速度之時(shí)間變化

直線加速度第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))加速度：乃速度變化之能力。19KinematicsDynamicsKinetics(取自MillerDorisI,Biomechancisof

sport,pp40-63))

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)-輔仁大學(xué)學(xué)術(shù)資源網(wǎng)課件20第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))平衡與穩(wěn)定影響穩(wěn)定平衡因素重心落在支持基底內(nèi)基底面大?。ㄍ稊S迴轉(zhuǎn)）重量（重量上升、穩(wěn)定上升）但不適敏捷性快速之項(xiàng)目重心高度迴旋（eg陀螺、腳踏車）第二節(jié)運(yùn)動(dòng)基本概念(續(xù))平衡與穩(wěn)定21第三節(jié)落體與拋射體

落體(垂直拋射運(yùn)動(dòng))

輕而拋射線高的物體因受空氣阻力之影響,水平速度漸次減慢至零而只剩垂直速度,造成拋射而直線下落之運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象.第三節(jié)落體與拋射體落體(垂直拋射運(yùn)動(dòng))22第三節(jié)落體與拋射體(續(xù))

落體(垂直拋射運(yùn)動(dòng))

自由下落之物體受牛頓地心引力理論重力加速度之影響，造成物體不斷增加下降之速度。對(duì)於判斷物體下落之位置與時(shí)間，顯得格外重要。例:球超網(wǎng)高1.2m,求所能扣球時(shí)間為何？（t=0.495sec)第三節(jié)落體與拋射體(續(xù))落體(垂直拋射運(yùn)動(dòng))23第三節(jié)落體與拋射體(續(xù))拋射體（物體離開地面或支撐點(diǎn)）拋物線當(dāng)空氣阻力不足以影響物體拋射之軌跡（落體）時(shí)，該物體便產(chǎn)生一個(gè)弧形的軌跡，此種物體移動(dòng)之路徑，數(shù)學(xué)上稱為「拋物線」（Parabola）。且該物體受地心引力作用以9.8m/sec2的固定加速度落向地球。運(yùn)動(dòng)員對(duì)於拋射體飛行路徑之判斷能力可以影響接住或投擲拋射體之技術(shù)，但有時(shí)運(yùn)動(dòng)員本身也是一種拋射體。

第三節(jié)落體與拋射體(續(xù))拋射體（物體離開地面或支撐點(diǎn)）24第三節(jié)落體與拋射體(續(xù))拋射體

影響拋射體運(yùn)動(dòng)的三個(gè)主要變項(xiàng)(自變項(xiàng))最大高度水平距離飛行時(shí)間拋射出手速度、角度高度e.g高爾夫球桿長(zhǎng)短

速度桿頭擊球面

角度第三節(jié)落體與拋射體(續(xù))拋射體最大高度水平距離飛行時(shí)間25第三節(jié)落體與拋射體(續(xù))拋射體

影響拋射體運(yùn)動(dòng)的三個(gè)主要變項(xiàng)(自變項(xiàng))何者較重要如何預(yù)測(cè)與推估(regression).第三節(jié)落體與拋射體(續(xù))拋射體.26第三節(jié)落體與拋射體(續(xù))拋射體

拋射體運(yùn)動(dòng)的三個(gè)主要變項(xiàng)

影響水平距離之因素為何?水平距離=Vo^2sin2Q/gQ=tan-1Vy/Vx第三節(jié)落體與拋射體(續(xù))拋射體27第三節(jié)落體與拋射體(續(xù))拋射體

拋射體運(yùn)動(dòng)的三個(gè)主要變項(xiàng)當(dāng)角度=90°時(shí)可得空中時(shí)間最長(zhǎng)、高度最高；當(dāng)角度=45°時(shí)，起點(diǎn)高度=落點(diǎn)高度時(shí)，可得最遠(yuǎn)水平距離；當(dāng)角度>45°時(shí)，起點(diǎn)低於落點(diǎn)，水平距離↑；當(dāng)角度<45°時(shí)，起點(diǎn)高於落點(diǎn)，水平距離↑。e.g棒球傳球與接高飛球之判斷，自外野傳至本壘以彈跳一次就達(dá)本壘之球速最快，否則拋物線直接傳回會(huì)使空中時(shí)間增長(zhǎng)（因垂直方向分速度↑）。e.g跳遠(yuǎn)第三節(jié)落體與拋射體(續(xù))拋射體28第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律功能用來(lái)預(yù)測(cè)或操控物體未來(lái)之運(yùn)動(dòng)形式。慣性定律動(dòng)者恆動(dòng)，靜者恆靜，且質(zhì)量↑慣性↑(T.E=PE+RKE+TKE,M=mv)第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律功能29第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律(續(xù))慣性定律之應(yīng)用:推鉛球撐竿急速運(yùn)(盤)球第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律(續(xù))30第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律(續(xù))加速度定律力量加諸物體而產(chǎn)生加速度之移動(dòng)，其活動(dòng)時(shí)之加速度與力量大小成正比（e.g人力推車）。

力物體（骨骼、肌肉）外在效應(yīng)（移動(dòng)、滑動(dòng)、滾動(dòng)…）內(nèi)在效應(yīng)（張力、壓力、剪力、扭力…）第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律(續(xù))加速度定律力物體外在效應(yīng)（移動(dòng)、滑動(dòng)31第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律(續(xù))加速度定律

加速度於運(yùn)動(dòng)上之應(yīng)用:正加速:負(fù)加速:標(biāo)槍wilson網(wǎng)球第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律(續(xù))加速度定律32第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律(續(xù))反作用力定律作用力與反作用力同時(shí)出現(xiàn)，且力量相同、方向相反。e.g跑步速度↑(V=SL*SF)，則著地時(shí)間↓，空中時(shí)間↑，地面反作用力↓，因此速度無(wú)法突破極限（另一為手臂擺動(dòng)與下肢擺動(dòng)無(wú)法配合）。

屈臂以減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，加快擺臂速度

步頻加快

第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律(續(xù))反作用力定律屈臂以減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，加快33第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律(續(xù))反作用力定律

影響反作用力之因素:表層差異反作用之方向

第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律(續(xù))反作用力定律34第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律(續(xù))

討論:

力學(xué)理論如何應(yīng)用在投擲項(xiàng)目上?第四節(jié)運(yùn)動(dòng)定律(續(xù))討論:35第二章運(yùn)動(dòng)生物力

學(xué)導(dǎo)論第二章運(yùn)動(dòng)生物力

學(xué)導(dǎo)論36第一節(jié)生物力學(xué)乃結(jié)合生物學(xué)（biology）與力學(xué)（mechanics）而成的一門科學(xué)。原本應(yīng)用於醫(yī)學(xué)、復(fù)健、解剖及太空科學(xué)之研究方面，由於針對(duì)病患走路之研究，效果頗佳，因此將生物力學(xué)的觀念與研究方法應(yīng)用在人體動(dòng)作分析上而形成所謂「運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)」（sportbiomechanics）。第一節(jié)生物力學(xué)乃結(jié)合生物學(xué)（biology）與力學(xué)（mec37第二節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)

乃描寫、分析與評(píng)估人體運(yùn)動(dòng)時(shí)，身體之內(nèi)在與外在力量，以及這些力量所造成影響的一門學(xué)問(wèn)。亦即根據(jù)生物學(xué)與力學(xué)之觀點(diǎn)與方法來(lái)分析評(píng)估人體動(dòng)作，以改善運(yùn)動(dòng)技術(shù)，提升運(yùn)動(dòng)成績(jī)?yōu)槟康摹?/p>

第二節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)乃描寫、分析與評(píng)估人體運(yùn)動(dòng)時(shí)，身體之內(nèi)38第二節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)(續(xù))

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分為靜力學(xué).動(dòng)力學(xué).運(yùn)動(dòng)學(xué).材料力學(xué)與流體力學(xué)等領(lǐng)域,根據(jù)研究目的使用儀器也有所不同.運(yùn)動(dòng)學(xué)是研究人體在空間的線性及角位移.速度和加速度的一門學(xué)問(wèn),最常使用的器材是高速攝影機(jī).動(dòng)作分析系統(tǒng)和電腦等.靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)是研究作用於人體或其使用器材的內(nèi)力及外力的一門科學(xué),所研究的力包括重力.GRF,最常使用測(cè)力板.張力計(jì)及加速規(guī)等.第二節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)(續(xù))運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分為靜力學(xué).動(dòng)力學(xué).39第二節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)(續(xù))

主要研究?jī)?nèi)容有針對(duì)肌力（EMG）、運(yùn)動(dòng)中各關(guān)節(jié)活動(dòng)範(fàn)圍與模式、地面反作用力、動(dòng)作分析（motionanalysis）與步態(tài)分析（gaitanalysis）、身體活動(dòng)效率與最佳化動(dòng)作模式（optimization）之建立等。第二節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)(續(xù))40第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究著重於分析方法，對(duì)運(yùn)動(dòng)員之身體及其在時(shí)間和空間之姿勢(shì)進(jìn)行定性和定量之評(píng)定，並導(dǎo)出造成其差異之原因，進(jìn)而擬定訓(xùn)練處方與改進(jìn)之道。第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究著重於分析41第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))

通常運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法有下列種類：直接觀察視覺之觀察乃最早期之研究方法，雖無(wú)法獲得正確而客觀之?dāng)?shù)據(jù)，但亦可作為體育教學(xué)與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練之參考依據(jù)（定性分析）。

第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))通常運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究42第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))身體測(cè)量（anthropometry）測(cè)量身體建立各肢段之重量、體積、密度、重心、位置、轉(zhuǎn)動(dòng)貫量等資料→進(jìn)一步分析身體重心位置與各關(guān)節(jié)應(yīng)力之相關(guān)情形。包括有直接測(cè)量法、屍體解剖法、反應(yīng)力板法、浸水法、攝影法與數(shù)學(xué)模式法等。

第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))43第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))身體測(cè)量（anthropometry）目的:測(cè)量身體重心原理:力矩平衡原理單肢段雙肢段參肢段多肢段第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))44第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))時(shí)間分析目的：瞭解人體或肢段在各段距離間行進(jìn)之速度變化情形。儀器:分段計(jì)時(shí)器例如:測(cè)量跳遠(yuǎn)助跑最後十公尺之四步速度變化情形第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))45第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))攝影分析（cinematographyanalysis）目的：將人體活動(dòng)之過(guò)程紀(jì)錄下來(lái)，以進(jìn)行更多、更精確、更客觀之人體活動(dòng)分析，乃最廣泛被使用之研究方法。工具：高速攝影機(jī)（e.gpeak5）、錄影帶、監(jiān)控器、Trigger（同步儀）與數(shù)位化軟體、座標(biāo)比例尺等。第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))46第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))攝影分析（cinematographyanalysis）座標(biāo)比例尺:進(jìn)行座標(biāo)值與實(shí)際值之轉(zhuǎn)換,將數(shù)位化座標(biāo)與實(shí)際長(zhǎng)寬之比例,建立線性關(guān)係,比如:水平軸H=AX+B垂直軸V=AY+C第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))47第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))角度測(cè)量器（electrogoniometry）分析目的：分析人體關(guān)節(jié)在活動(dòng)過(guò)程中變化之情形。工具：角度測(cè)量器、擴(kuò)大器（amplifier）、示波器（oscilloscope）。方法：將角度測(cè)量器置於關(guān)節(jié)中心位置，並且固定其兩軸於相鄰肢段之縱軸上，使得角度器之兩軸隨肢段之活動(dòng)而改變其角度測(cè)量值。

第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))48第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))肌電圖（electromyography,EMG）分析目的：測(cè)量人體肌肉在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的肌肉電位變化情形，以了解人體不同部位肌肉參與之強(qiáng)度、時(shí)間順序與相互之合作關(guān)係，以作為運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析之重要資料來(lái)源。

第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))49第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))肌電圖（electromyography,EMG）分析方法:電極法實(shí)例:跑步各階段各主要肌群之EMG第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))50第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))測(cè)力板（forceplate）分析目的：在測(cè)量人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，作用於外的力量大小、方向、作用力之位置、衝量、壓力中心分佈、著地時(shí)間、第一、第二峰值等，亦為運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的重要方法之一。

第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))51第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))測(cè)力板（forceplate）分析原理：在Kistler測(cè)力板的四個(gè)角落內(nèi),各裝有三個(gè)方向的壓電材料感應(yīng)器(piezoelectric,又稱sensor)可以接收到從測(cè)力板上傳來(lái)不同方向的力量資料.F1=Fx1+Fy1+Fz1,F2=Fx2+Fy2+Fz2

F3=Fx3+Fy3+Fz3,F4=Fx4+Fy4+Fz4

F1+F2+F3+F4=合力(其作用點(diǎn)即為壓力中心)

第三節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)之研究方法(續(xù))52第四節(jié)如何學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)乃一門整合之科學(xué)，包括下列諸學(xué)科：相關(guān)學(xué)科物理學(xué)（運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力學(xué)、動(dòng)力等）數(shù)學(xué)（微積分、三角函數(shù)、線性代數(shù)）統(tǒng)計(jì)學(xué)人體解剖學(xué)、人體生理學(xué)電腦操作能力第四節(jié)如何學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)乃一門整合之科學(xué)，53第四節(jié)如何學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)(續(xù))主要專業(yè)分析能力：由於運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)主要測(cè)量人體之運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，因此下列專業(yè)分析能力是必備的：分析與解釋測(cè)量結(jié)果攝影分析之能力建立人體運(yùn)動(dòng)模式之能力處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之能力攝影與測(cè)力板資料相互驗(yàn)證之能力肌電圖分析能力第四節(jié)如何學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)(續(xù))主要專業(yè)分析能力：由於運(yùn)動(dòng)54第三章運(yùn)動(dòng)技術(shù)

定性分析第三章運(yùn)動(dòng)技術(shù)

定性55第一節(jié)何謂定性分析？

凡是研究資料之蒐集不是以度量作為計(jì)數(shù)之研究方法稱之為「定性分析」研究法，其資料蒐集之方法包括有調(diào)查、觀察與訪問(wèn)等，其目的乃在針對(duì)局部現(xiàn)象(關(guān)鍵性動(dòng)作)之了解，而非全面性與普遍化。第一節(jié)何謂定性分析？凡是研究資料之蒐集不是以度量作為計(jì)數(shù)56第一節(jié)何謂定性分析？(續(xù))

特徵：針對(duì)人體活動(dòng)過(guò)程進(jìn)行觀察重描述而非量度重發(fā)生之過(guò)程(因)而非結(jié)果長(zhǎng)期或多次對(duì)小樣本之觀察(樣本次數(shù))建立模式以為定量分析之基準(zhǔn)第一節(jié)何謂定性分析？(續(xù))特徵：57第一節(jié)何謂定性分析？(續(xù))優(yōu)點(diǎn)：針對(duì)動(dòng)作之優(yōu)劣可立即提供修正（回饋）節(jié)省時(shí)效與人力、財(cái)力適用教學(xué)與訓(xùn)練上對(duì)於較大（明顯）錯(cuò)誤之動(dòng)作可立即矯正

第一節(jié)何謂定性分析？(續(xù))優(yōu)點(diǎn)：58第一節(jié)何謂定性分析？(續(xù))缺點(diǎn)：研究者若缺乏專業(yè)知識(shí)與能力，很難觀察出動(dòng)作之優(yōu)劣與缺點(diǎn)之所在時(shí)間較短且複雜之動(dòng)作不適合使用此法信度與效度令人質(zhì)疑觀察之動(dòng)作缺乏代表性不適合於研究上第一節(jié)何謂定性分析？(續(xù))缺點(diǎn)：59第二節(jié)定性分析之步驟

使用定性分析方法來(lái)分析運(yùn)動(dòng)技術(shù)之過(guò)程包括:（Thomas&Nelsom,1990）一.定義研究主題二.建立模式

(一)決定運(yùn)動(dòng)最後結(jié)果(二)細(xì)分運(yùn)動(dòng)最後結(jié)果(三)蒐集資料

(四)分析資料(五)回饋與建議

第二節(jié)定性分析之步驟使用定性分析方法來(lái)分析運(yùn)動(dòng)技術(shù)之60第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))

使用定性分析方法來(lái)分析運(yùn)動(dòng)技術(shù)之過(guò)程包括:（Thomas&Nelsom,1990）定義研究主題選擇某一特定動(dòng)作作為研究主題乃是確保該研究?jī)r(jià)值之所在，絕不可為研究而研究。必須為解決問(wèn)題而研究，比如跳高之起跳動(dòng)作、網(wǎng)球之發(fā)球動(dòng)作與短跑之著地動(dòng)作以及投手重心之位移等關(guān)鍵性動(dòng)作。

第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))使用定性分析方法來(lái)分析運(yùn)動(dòng)技術(shù)61第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))建立模式動(dòng)作分析乃由動(dòng)作之結(jié)果推導(dǎo)到原因，亦即必須先確定結(jié)果為何？再?zèng)Q定影響（產(chǎn)生）結(jié)果之要素，進(jìn)而再細(xì)分該些要素。通常運(yùn)動(dòng)之結(jié)果包括有：長(zhǎng)度、高度、距離、得分、時(shí)間與重量等客觀性結(jié)果以及評(píng)分與優(yōu)劣（順暢）等主觀性結(jié)果。第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))建立模式62第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))力學(xué)模式建立之步驟如下：一.決定運(yùn)動(dòng)之最後結(jié)果二.細(xì)分運(yùn)動(dòng)結(jié)果三.資料蒐集四.資料分析五.回饋與建議第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))力學(xué)模式建立之步驟如下：63第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))力學(xué)模式建立之步驟如下：

決定運(yùn)動(dòng)之最後結(jié)果（Hay&Reid,1988）客觀性－可直接測(cè)量的主觀性－不能直接測(cè)量的第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))力學(xué)模式建立之步驟如下：64第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))力學(xué)模式建立之步驟如下：細(xì)分運(yùn)動(dòng)結(jié)果數(shù)學(xué)方法：跳遠(yuǎn)距離=起跳距離+飛行距離+著地距離－後倒距離機(jī)械學(xué)方法：e.g跑步，時(shí)間（秒）第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))力學(xué)模式建立之步驟如下：65第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))時(shí)間距離速度第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))時(shí)間距離速度66第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))決定影響細(xì)分結(jié)果之要素

速度步幅步頻起蹬距離飛程著地距離地面時(shí)間空中時(shí)間起蹬速度起蹬角度起蹬高度空氣阻力重力第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))決定影響細(xì)分結(jié)果之要素速度步幅67第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))決定影響細(xì)分結(jié)果之要素

Temporalpatternsinrunning(BIOMECHANICSIVpp.106-110)第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))決定影響細(xì)分結(jié)果之要素68第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))重要細(xì)部動(dòng)作說(shuō)明(飛程與空中時(shí)間)起蹬速度：大腿後擺與加速度、膝關(guān)節(jié)伸展速度、踝關(guān)節(jié)下蹬等起蹬角度：臀部上提、軀幹前傾起蹬高度：膝關(guān)節(jié)著地期之伸屈（cushioningphase）空氣阻力：體型、服裝

重力第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))重要細(xì)部動(dòng)作說(shuō)明(飛程與空中69第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))資料蒐集直接觀察法－適合於簡(jiǎn)單之動(dòng)作教學(xué)或短時(shí)間之體育教學(xué)，提供教學(xué)立即回饋。間接觀察法－照相或攝影方式，收集動(dòng)作過(guò)程，對(duì)於很快卻較複雜之動(dòng)作進(jìn)行反覆分析研究。

第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))資料蒐集70第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))注意：所觀察之動(dòng)作需具代表性（無(wú)熱身或疲勞情況下不宜）不能以單一次動(dòng)作作為分析之用（15次至20次為宜）觀察者之位置應(yīng)適中，e.g跑步動(dòng)作分析資料前勿對(duì)學(xué)生提供任何訊息

第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))注意：71第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))資料分析目的：根據(jù)力學(xué)模式評(píng)估受試者運(yùn)動(dòng)技術(shù)之優(yōu)劣進(jìn)行所謂「質(zhì)」的分析，來(lái)分析運(yùn)動(dòng)技術(shù)之力學(xué)組成要素。e.g跳遠(yuǎn)距離=起跳時(shí)身體重心與起跳板之水平距離+飛程+落地時(shí)身體重心與著地點(diǎn)之水平距離，再細(xì)分各要素。第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))資料分析72第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))資料分析e.g跳遠(yuǎn)距離(R)=起跳時(shí)身體重心與起跳板之水平距離(S1)+飛程(S2)+落地時(shí)身體重心與著地點(diǎn)之水平距離(S3)，再細(xì)分各要素。R=S1+S2+S3=3.46%+88.74%+7.80%(取自VladiminPopov)第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))資料分析73第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))資料分析一流跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳之速度,角度與成績(jī)之關(guān)係:(速度利用率)(許樹淵,pp512)運(yùn)動(dòng)員成績(jī)速度(呎/秒)角度模擬最佳化角度G.Bell25呎5吋29.8521度50分40度33分R.Poston27呎2吋31.2929度50分43度39分O’Wen26呎8吋30.1822度43度35分E.Shelby26呎30.5020度43度37分Ovanesian26呎10吋30.34

20度10分43度35分第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))資料分析74第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))回饋與建議目的：提供選手改進(jìn)缺點(diǎn)以提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。作法：提出評(píng)價(jià)，說(shuō)明錯(cuò)誤動(dòng)作對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)之影響，以及改進(jìn)方法與程序。(診斷矯正最佳化)第二節(jié)定性分析之步驟(續(xù))回饋與建議75第三節(jié)定性分析之限制

缺乏外在效度小樣本或?qū)賯€(gè)案研究，推論至他人有其困難度。因此做結(jié)論時(shí)需謹(jǐn)慎。

第三節(jié)定性分析之限制缺乏外在效度76第三節(jié)定性分析之限制(續(xù))

模式之正確性模式之建立因研究者之專業(yè)與經(jīng)驗(yàn)（e.g無(wú)跳高經(jīng)驗(yàn)者）而很難一致，沒有一成不變之模式。效度與信度（validity&reliability）因研究方法乃是以研究者之判斷為主，因此其對(duì)技術(shù)之評(píng)估與推論易流於主觀。

第三節(jié)定性分析之限制(續(xù))模式之正確性77第四節(jié)定性分析文獻(xiàn)介紹

網(wǎng)球發(fā)球之定性分析(發(fā)球力學(xué)模式)(中華民國(guó)大專院校八十三年度體育學(xué)術(shù)研討會(huì),1994,6.pp.377-378)第四節(jié)定性分析文獻(xiàn)介紹78第四章運(yùn)動(dòng)技術(shù)定量分析第四章運(yùn)動(dòng)技術(shù)定量分析79第一節(jié)何謂定量分析法？凡是使用儀器針對(duì)所關(guān)心變數(shù)(自變數(shù)與依變數(shù))在控制之下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以蒐集資料之過(guò)程。資料之取得並非來(lái)自研究者之慣常、權(quán)威、直覺或推理。

第一節(jié)何謂定量分析法？凡是使用儀器針對(duì)所關(guān)心變數(shù)(自變數(shù)與80第一節(jié)何謂定量分析法？(續(xù))定量分析法乃屬一種科學(xué)研究方法，其主要研究過(guò)程包括有：建立假設(shè)(eg:跳高與鉛球))所謂「假設(shè)」（hypothesis）乃是對(duì)待解決問(wèn)題提出暫時(shí)或嘗試性之答案。假設(shè)需為解決問(wèn)題,具實(shí)用性與價(jià)值性.第一節(jié)何謂定量分析法？(續(xù))定量分析法乃屬一種科學(xué)研究方法81第一節(jié)何謂定量分析法？(續(xù))蒐集資料（data)(B.H&B.W控制一致)

蒐集假設(shè)性之資料以驗(yàn)證假設(shè)之真?zhèn)我越鉀Q問(wèn)題，因此資料必須盡量直接與假設(shè)有關(guān)，也因此「實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)」（experimentaldesign）是必需的。

第一節(jié)何謂定量分析法？(續(xù))蒐集資料（data)(B.H82第一節(jié)何謂定量分析法？(續(xù))實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的:(如:稻米收獲量)一.決定所要操弄的自變項(xiàng)與所要觀察的依變項(xiàng)二.考慮控制哪些外來(lái)無(wú)關(guān)變項(xiàng),以觀察此自變項(xiàng)對(duì)依變項(xiàng)所產(chǎn)生之影響三.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如果錯(cuò)誤或不當(dāng),不但不能獲得正確答案,可能造成錯(cuò)誤或與事實(shí)相反之結(jié)論.第一節(jié)何謂定量分析法？(續(xù))實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的:(如:稻米收83第一節(jié)何謂定量分析法？(續(xù))處理並分析資料實(shí)驗(yàn)所得資料通常是雜亂無(wú)章的，必須使用統(tǒng)計(jì)方法以達(dá)（一）簡(jiǎn)化所得資料，了解其分佈情形（二）檢驗(yàn)變項(xiàng)間關(guān)係之有無(wú)程度。(有相關(guān)不一定有因果關(guān)係)

第一節(jié)何謂定量分析法？(續(xù))84第一節(jié)何謂定量分析法？(續(xù))獲得結(jié)論結(jié)論之獲得必須根據(jù)證據(jù)（資料），而不可訴諸情緒，經(jīng)由適當(dāng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)蒐集資料以及統(tǒng)計(jì)分析後，可以判定哪些事項(xiàng)對(duì)所研究之主要事項(xiàng)產(chǎn)生影響。

第一節(jié)何謂定量分析法？(續(xù))獲得結(jié)論85第二節(jié)儀器紀(jì)錄法

儀器是實(shí)驗(yàn)所使用之工具，以幫助研究者獲得和處理資料之用，乃不可或缺之工具，對(duì)於儀器使用之知識(shí)與相關(guān)之研究必須常接觸與吸收。

第二節(jié)儀器紀(jì)錄法儀器是實(shí)驗(yàn)所使用之工具，以幫助研究者獲得86第二節(jié)儀器紀(jì)錄法(續(xù))儀器使用之目的：可呈現(xiàn)刺激－反應(yīng)效果操弄自變項(xiàng)以觀察此項(xiàng)改變對(duì)依變項(xiàng)所產(chǎn)生之影響（量角器跑步機(jī))控制實(shí)驗(yàn)條件（環(huán)境）除了所操弄變項(xiàng)之外，可能還有其他因素會(huì)使依變項(xiàng)發(fā)生改變，必須設(shè)法把該些因素之影響力消除，以免干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（e.g速度與地面反作用力.能量消耗）第二節(jié)儀器紀(jì)錄法(續(xù))儀器使用之目的：87第二節(jié)儀器紀(jì)錄法(續(xù))--測(cè)量或紀(jì)錄運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)（行為）儀器可針對(duì)受試者之動(dòng)作是否隨實(shí)驗(yàn)處理（自變項(xiàng)）之不同而有所改變加以測(cè)量紀(jì)錄（e.g攝氧量自2m/s起）處理實(shí)驗(yàn)資料原始資料（rawdata）乃一群零散之?dāng)?shù)據(jù)，無(wú)法看出其中意義，研究者必須利用儀器（電腦）將這些資料加以處理。第二節(jié)儀器紀(jì)錄法(續(xù))--測(cè)量或紀(jì)錄運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)（行為88第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差誤差（error）：測(cè)量值與真實(shí)值之差。人體實(shí)驗(yàn)誤差之發(fā)生乃不可避免。真實(shí)值未知，實(shí)驗(yàn)力求測(cè)量值符合真實(shí)值，通常以多次之測(cè)量值之平均數(shù)代表真實(shí)值。(測(cè)量值=真實(shí)值+_誤差值),誤差值越小則測(cè)量值信度越高.

第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差誤差（error）：89第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))誤差之來(lái)源：人為因素e.g讀取碼表時(shí)間，看錯(cuò)或登記錯(cuò)儀器因素e.g操作方法錯(cuò)誤或未經(jīng)校正與實(shí)際情境不符e.g跑步機(jī)上測(cè)量最大耗氧量(treadmill&douglasbag)成長(zhǎng)與練習(xí)練習(xí)與否會(huì)影響測(cè)量值第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))誤差之來(lái)源：90第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))誤差之種類：

系統(tǒng)誤差：乃指實(shí)驗(yàn)之精確度（accuracy），亦即測(cè)量值與真實(shí)值之吻合程度（效度）（validity），通常以標(biāo)準(zhǔn)差（δ）來(lái)表示，公式為校正可減少誤差。

第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))誤差之種類：91第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))eg:甲班100m成績(jī)?nèi)粢野郤D=0.43NtrXn–X(Xn-X)^2112’’3-0.020.0004212’’40.080.0064312’’60.280.0784412’’1-0.230.0484512’’2-0.120.0144M=12.32SUM=0.148S.D=0.1923534SD<M甲班效度>乙班第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))eg:甲班100m成績(jī)92第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))誤差之種類：

隨機(jī)誤差：乃指實(shí)驗(yàn)之精密度（precision），可說(shuō)是實(shí)驗(yàn)結(jié)果之再現(xiàn)性（reproducibility），又稱「信度」（reliability），或可靠性。經(jīng)得起檢驗(yàn)的.第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))誤差之種類：93第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料信度之種類：

一.短期資料的信度(一)器材:相同器材,相同實(shí)驗(yàn),但資料獲得沒有一致性,導(dǎo)致誤差值極大.如:肌電的電極片貼紮位置.肌表層流汗等.(二)受試者:受試動(dòng)作前後差異大,如:初學(xué)者的動(dòng)作為非常態(tài),應(yīng)多次重覆測(cè)試.(三)研究者:本身觀念是否偏執(zhí)而導(dǎo)致執(zhí)行的偏差,如:問(wèn)卷內(nèi)容的設(shè)計(jì).第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料信度之種類：94第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料信度之種類：

二.長(zhǎng)期資料的信度(一)器材:長(zhǎng)期多次的相同實(shí)驗(yàn),器材的架設(shè)是否移位,如:攝影時(shí)是否相同距離.高度.水平與快門等.(二)受試者:外在的運(yùn)動(dòng)環(huán)境與內(nèi)在的選手動(dòng)作穩(wěn)定性,以求得客觀的常態(tài)資料.(三)研究者:是否建立常態(tài)的紀(jì)錄資料.第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料信度之種類：95第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))建立資料信度之方法：

一.研究者內(nèi)在信度的建立(一)多位研究者共同蒐集相同信號(hào),由最高專業(yè)者審視訊號(hào).如:在肌電與測(cè)力板測(cè)量中如何找出正確的攫取內(nèi)容.(二)多種器材共同蒐集訊號(hào),相互比對(duì)其訊號(hào)的認(rèn)知差距.如:同步測(cè)試後,相同時(shí)間點(diǎn)在不同資料上的解釋.第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))建立資料信度之方法：96第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))建立資料信度之方法：

二.測(cè)試過(guò)程外在信度的建立(一)必須說(shuō)明器材場(chǎng)地設(shè)計(jì)使用與訊號(hào)攫取的方法.(二)受試者對(duì)象.等級(jí).分組,與實(shí)驗(yàn)題目的關(guān)係必須說(shuō)明.(三)受試情境與場(chǎng)地環(huán)境的統(tǒng)一.如:相同的問(wèn)卷,戶外實(shí)驗(yàn)時(shí)的相同環(huán)境控制等.第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))建立資料信度之方法：97第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料效度的種類：

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)內(nèi)容必須符合題目所需的內(nèi)容,才是有效用的資料,無(wú)效用的資料即使訊號(hào)攫取過(guò)程正確(信度高),也無(wú)意義可言.一.表面效度:如兩種不同跳水方式在跳板的反作用力測(cè)試,兩種動(dòng)作必須明顯區(qū)分.

第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料效度的種類：98第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料效度的種類：

二.內(nèi)容效度:如動(dòng)作分期是否完整,以備客觀處理.三.預(yù)測(cè)效度:如選才的實(shí)驗(yàn),變相的選擇正確則結(jié)果預(yù)測(cè)性高.四.一致效度:如肢段重心的測(cè)量,不同的測(cè)量器材結(jié)果都相同.五.結(jié)構(gòu)效度:如同一訓(xùn)練法實(shí)施於不同程度的受試者,結(jié)果皆顯著表示效度高.第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料效度的種類：99第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))影響資料效度的因素：

一.內(nèi)容效度:指實(shí)驗(yàn)變因的控制如器材.研究者與受試者所致的訊號(hào)誤差大,則使實(shí)驗(yàn)的自變項(xiàng)與因變項(xiàng)無(wú)法操控.二.外在效度:指實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重覆驗(yàn)證,如A藥對(duì)人類(不分性別.年齡…等)是否相同有效,以外在效度重覆驗(yàn)證內(nèi)在效度.第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))影響資料效度的因素：100第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料誤差的來(lái)源一.蒐集前(一)不當(dāng)?shù)男Ｕ?二)不當(dāng)?shù)氖褂脙x器(如電極片不乾淨(jìng),導(dǎo)致雜訊)(三)不正確的測(cè)量位置(四)儀器本身的精確度(五)電流與電壓不穩(wěn)(六)外在環(huán)境的不統(tǒng)一(如溫度)第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料誤差的來(lái)源101第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料誤差的來(lái)源二.蒐集階段(一)取樣頻率設(shè)定錯(cuò)誤(易失真)(二)不當(dāng)?shù)呐臄z距離(焦距)(三)攝影機(jī)機(jī)身不水平(四)多臺(tái)攝影時(shí)的高度距離不一(五)遙控啟動(dòng)振動(dòng)攝影(六)機(jī)身移位第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料誤差的來(lái)源102第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料誤差的來(lái)源三.資料處理階段(一)影像太小(影像是實(shí)體的20-25%最清楚)(二)畫面清晰度與解析度不清影響點(diǎn)選關(guān)節(jié)(三)研究者對(duì)動(dòng)作的熟悉度與人體解剖不夠瞭解(四)點(diǎn)選關(guān)節(jié)後轉(zhuǎn)換數(shù)位化時(shí)的頻率不當(dāng)(五)太疲累注意力不集中第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料誤差的來(lái)源103第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料誤差的來(lái)源四.資料分析階段(一)文獻(xiàn)閱讀不詳(二)統(tǒng)計(jì)考驗(yàn)方式錯(cuò)誤(三)軟體操作不熟練第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))資料誤差的來(lái)源104第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))如何減少誤差？增加測(cè)量次數(shù)可使信度提高(eg:strides)儀器校正可使效度增加平滑數(shù)據(jù)（smoothingdata）(eg:傅立葉函數(shù))原始資料通常曲折不平滑，且只能概略代表真實(shí)值之範(fàn)圍。第三節(jié)實(shí)驗(yàn)與誤差(續(xù))如何減少誤差？105第四節(jié)人體肢段資料之建立肢段（segment）資料建立之重要性目的:定量分析主要在蒐集人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程之運(yùn)動(dòng)學(xué)資料以為分析研究之用.在人體運(yùn)動(dòng)之研究上，大多是將人體之動(dòng)作拍攝紀(jì)錄下來(lái)，再進(jìn)行數(shù)位化（digitizing），才能計(jì)算運(yùn)動(dòng)過(guò)程之重心、位移、速度以及加速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)資料，以作為傷害或復(fù)健與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練之參考。

第四節(jié)人體肢段資料之建立肢段（segment）資料建立之重106第四節(jié)人體肢段資料之建立(續(xù))肢段（segment）資料建立之重要性

在進(jìn)行數(shù)位化後，需要有人體肢段之基本資料比如肢段重量、肢段重心、肢段轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與肢段旋轉(zhuǎn)半徑等，才能進(jìn)行重心、位移等運(yùn)動(dòng)學(xué)變數(shù)之計(jì)算。

第四節(jié)人體肢段資料之建立(續(xù))肢段（segment）資料建107第四節(jié)人體肢段資料之建立(續(xù))資料內(nèi)容：人體肢段資料包括

肢段重量(王金成pp.58)肢段通常分為頭與頸、軀幹、上臂（左右）、前臂（左右）、手（左右）、大腿（左右）、小腿（左右）、與腳（左右）等14個(gè)肢段17個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)，各肢段重量通常以該肢段與全身重量之比例來(lái)表示。

第四節(jié)人體肢段資料之建立(續(xù))資料內(nèi)容：人體肢段資料包括108第四節(jié)人體肢段資料之建立(續(xù))資料內(nèi)容：人體肢段資料包括

肢段重心(Winterpp.150-152)以肢段縱軸上之重心位置到肢段近端或遠(yuǎn)端之距離，與該肢段總長(zhǎng)度之比例來(lái)表示。

第四節(jié)人體肢段資料之建立(續(xù))資料內(nèi)容：人體肢段資料包括109第四節(jié)人體肢段資料之建立(續(xù))肢段轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（momentofinertia）以各肢段中心位置對(duì)肢段縱軸之轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來(lái)表示（I=mr2）。肢段旋轉(zhuǎn)半徑（radiusofgyration）肢段重心距近端或遠(yuǎn)端之長(zhǎng)度。第四節(jié)人體肢段資料之建立(續(xù))肢段轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（moment110第五節(jié)人體肢段記號(hào)位置設(shè)定位置設(shè)定(marker)之目的

為了幫助研究者對(duì)於肢段與關(guān)節(jié)點(diǎn)之認(rèn)定以減少數(shù)位化所造成之誤差.第五節(jié)人體肢段記號(hào)位置設(shè)定位置設(shè)定(marker)之目的111第五節(jié)人體肢段記號(hào)位置設(shè)定(續(xù))位置設(shè)定(marker)之目的在攝影分析人體動(dòng)作之過(guò)程中，研究者為了簡(jiǎn)化人體動(dòng)作，通常假設(shè)人體肢段為固定剛體（rigidbody），且以肢段重心點(diǎn)代表該肢段，以肢段之兩個(gè)端點(diǎn)來(lái)表示該肢段之位置，但在這種假設(shè)下所建立之人體動(dòng)作分析資料，只可說(shuō)是近似人體之動(dòng)作，與真正之動(dòng)作往往有些差距，這種誤差如果太大的話，可能就會(huì)與事實(shí)脫節(jié)，唯有將這些誤差盡量減少，所分析之動(dòng)作才會(huì)與事實(shí)相符，才能近一步改善動(dòng)作。第五節(jié)人體肢段記號(hào)位置設(shè)定(續(xù))位置設(shè)定(marker)之112第五節(jié)人體肢段記號(hào)位置設(shè)定(續(xù))在上述誤差中，肢段數(shù)位化（digitizing）通常是其主要來(lái)源，為了減少數(shù)位化所造成之誤差，研究者通常會(huì)在受試者身上貼上記號(hào)，來(lái)幫助關(guān)節(jié)或肢段位置之認(rèn)定，尤其是在走路、跑步或跳遠(yuǎn)等二度空間之動(dòng)作分析中，更有其必要性。

第五節(jié)人體肢段記號(hào)位置設(shè)定(續(xù))113第五節(jié)人體肢段記號(hào)位置設(shè)定(續(xù))記號(hào)數(shù)量之選擇依據(jù)肢段數(shù)目先設(shè)定人體是由多少肢段所組成，通常二度空間由十段、三度空間由十四段所組成。根據(jù)動(dòng)作之特徵當(dāng)記號(hào)被身體遮蓋或受動(dòng)作角度影響而偏離原定位置時(shí)，記號(hào)位置必須重新考量。依特定動(dòng)作而不同e.g分析腳與地面之接觸動(dòng)作，則記號(hào)必須遍及踝、後跟、第五蹠骨及腳尖等。第五節(jié)人體肢段記號(hào)位置設(shè)定(續(xù))記號(hào)數(shù)量之選擇114第五節(jié)人體肢段記號(hào)位置設(shè)定(續(xù))考慮記號(hào)之大小太大易使資料不夠精確，太小則可能在影帶中不易顯現(xiàn)（不易反光），但有時(shí)為了拍攝整個(gè)身體之動(dòng)作過(guò)程，必須採(cǎi)取較遠(yuǎn)之焦距，記號(hào)大小之選擇必須慎重。將動(dòng)作簡(jiǎn)化攝影分析法一直努力將動(dòng)作簡(jiǎn)單化而能正確地分析動(dòng)作。記號(hào)愈多雖能表現(xiàn)更真實(shí)之動(dòng)作，但使資料處理與分析增加困難，因此並非愈多愈好。

第五節(jié)人體肢段記號(hào)位置設(shè)定(續(xù))115第六節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)資料之計(jì)算肢段重心計(jì)算（Winter,p51）

腳掌重心已知腳掌重心為全腳掌之50％處，某張畫面（frame10）之踝座標(biāo)為（84.9,11.0），第五蹠骨座標(biāo)為（101.1,1.3），求腳掌重心在何處？解：x=0.5*(101.1-84.9)+84.9=93.0y=0.5*(11.0-1.3)+1.3=6.15frame10C.O.G=(93.0,6.15)第六節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)資料之計(jì)算肢段重心計(jì)算（Winter,p51）116第六節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)資料之計(jì)算(續(xù))股（大腿）骨重心(Winterpp.51)

已知股骨之重心位於距臀關(guān)節(jié)43.3%處某張畫面（frame10）之臀關(guān)節(jié)座標(biāo)為（72.1、92.8），膝關(guān)節(jié)為（86.4、54.9），求股骨重心位置？解：x=0.433*(86.4-72.1)+72.1=78.3y=92.8-0.433*(92.8-54.9)=76.4frame10C.O.G=(78.3,76.4)第六節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)資料之計(jì)算(續(xù))股（大腿）骨重心(Winter117第六節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)資料之計(jì)算(續(xù))重量與重心位置已知某甲體重80㎏，其各肢段之重量比例如TableA.2（WinterP.151），各肢段長(zhǎng)度如TableA.l（WinterP150）試求腳掌、脛骨、股骨與軀幹(H.A.T)各肢段之重量與重心位置為何？解：肢段重量=w*?肢段重心=length*?第六節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)資料之計(jì)算(續(xù))重量與重心位置118第六節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)資料之計(jì)算(續(xù))多肢段重心計(jì)算（WinterP.56）計(jì)算多肢段重心之前，必須先知道各肢段之重量以及該張畫面時(shí)各肢段之重心位置（座標(biāo)），亦即求各肢段重心之總合位置。公式如下：-------(1)第六節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)資料之計(jì)算(續(xù))多肢段重心計(jì)算（Winter119第六節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)資料之計(jì)算(續(xù))-------(2)為第某張畫面各肢段重心在X軸之位置（含左右兩肢段之和）亦即上式（1）應(yīng)為（式中f為各肢段與全身重之比例）同理，第六節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)資料之計(jì)算(續(xù))120第六節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)資料之計(jì)算(續(xù))【實(shí)例】（WinterP56）某選手跑步週期中第15張畫面之肢段重心座標(biāo)分別如下：x1y1x1-1y1-1右腳掌（0.929、0.062）；左腳掌（0.56、0.156）右脛骨（0.884、0.358）；左脛骨（0.743、0.416）右股骨（0.863、0.773）