第一章 人體運(yùn)動學(xué)總論新.ppt

,第一章人體運(yùn)動學(xué)總論,第一節(jié)運(yùn)動學(xué)概念第二節(jié)人體運(yùn)動的形式和原理第三節(jié)人體運(yùn)動的動力學(xué)第四節(jié)人體運(yùn)動的靜力學(xué)第五節(jié)人體轉(zhuǎn)動力學(xué),第一節(jié)運(yùn)動學(xué)概念,學(xué)習(xí)目標(biāo),1.掌握人體運(yùn)動學(xué)、功能解剖學(xué)、生物力學(xué)、運(yùn)動生物力學(xué)，質(zhì)點(diǎn)、剛體，軌跡、位移、路程的定義；直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動，人體運(yùn)動的速度和加速度，平動、轉(zhuǎn)動和復(fù)合運(yùn)動等基本概念。熟悉時程、速率、角加速度、角位移等概念。了解速度與速率的區(qū)別，運(yùn)動的量的特點(diǎn)。2.掌握運(yùn)動的相對性的原理，人體運(yùn)動的三個面和三個軸，和康復(fù)醫(yī)學(xué)中人體運(yùn)動的始發(fā)姿勢。熟悉兩種參考系的定義，自由度的概念。3.了解人體運(yùn)動學(xué)發(fā)展簡史。4.熟悉人體運(yùn)動學(xué)的內(nèi)容、方法、與康復(fù)治療學(xué)的關(guān)系和意義。,運(yùn)動學(xué)（kinesiology）,運(yùn)動學(xué)（kinesiology）是理論力學(xué)的一個分支學(xué)科，它是運(yùn)用幾何學(xué)的方法來研究物體的運(yùn)動，主要研究質(zhì)點(diǎn)和剛體的運(yùn)動規(guī)律。,人體運(yùn)動學(xué)概念,是研究人體活動科學(xué)的領(lǐng)域。是通過位置、速度、加速度等物理量描述和研究人體和器械的位置隨時間變化的規(guī)律或在運(yùn)動過程中所經(jīng)過的軌跡，而不考慮人體和器械運(yùn)動狀態(tài)改變的原因。本書所講的人體運(yùn)動學(xué)，主要指人體的功能解剖學(xué)、生物力學(xué)和部分運(yùn)動生物力學(xué)的內(nèi)容。,研究運(yùn)動器官的結(jié)構(gòu)是如何適應(yīng)其生理功能的學(xué)科，為功能解剖學(xué)。研究生物體機(jī)械運(yùn)動的規(guī)律，以及力與生物體的運(yùn)動、生理、病理之間關(guān)系的學(xué)科為生物力學(xué)。研究運(yùn)動中人體和器械運(yùn)動力學(xué)規(guī)律的學(xué)科，為運(yùn)動生物力學(xué)。,在研究人體運(yùn)動時，是以牛頓力學(xué)理論為基礎(chǔ)的。在運(yùn)動生物力學(xué)中，把人體簡化為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系、剛體和多剛體系等力學(xué)模型，而使研究的問題大大簡化。但是人體是生命體，因此在研究人體運(yùn)動學(xué)時，還要盡可能地考慮人的生命特征，才能正確地研究人體的運(yùn)動。,運(yùn)動學(xué)基本概念,只有大小沒有方向的物理量叫標(biāo)量。如溫度、時間。其運(yùn)算是簡單的代數(shù)運(yùn)算。既有大小又有方向的物理量叫矢量。力、位移、速度等力學(xué)中的大多數(shù)物理量都是矢量。其計(jì)算有自己的規(guī)律。矢量的合成：平行四邊形法則分解：正交分解,(一）力學(xué)中的物理量和運(yùn)動的獨(dú)立性,運(yùn)動的獨(dú)立性,人體運(yùn)動學(xué)中量的特性：瞬時性，矢量性、相對性和獨(dú)立性。,運(yùn)動的獨(dú)立性原理,描述人體運(yùn)動時間的物理量,時刻是人體位置的時間量度，用于運(yùn)動的開始、結(jié)束和運(yùn)動過程中許多重要位相的瞬間。時間是人體運(yùn)動持續(xù)時間的量度，是指人體運(yùn)動從某時刻到另一時刻所經(jīng)過的時間間隔。描述人體的運(yùn)動在時間方面的概念主要包括運(yùn)動的次序、持續(xù)時間、速度和加速度。,描述人體運(yùn)動空間的物理量,1.質(zhì)點(diǎn)是指具有質(zhì)量、但可以忽略其大小、形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)而視為幾何點(diǎn)的物體，是由實(shí)際物體抽象出來的力學(xué)簡化模型。質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動包括直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動。直線運(yùn)動又分為勻速直線運(yùn)動和變速直線運(yùn)動曲線的運(yùn)動方向始終在變化，具有矢量性。曲線運(yùn)動又常分為圓周運(yùn)動和斜拋物體運(yùn)動,2.剛體,是由相互間距離始終保持不變的許多質(zhì)點(diǎn)組成的連續(xù)體，它有一定形狀、占據(jù)空間一定位置，是由實(shí)際物體抽象出來的力學(xué)簡化模型。在運(yùn)動生物力學(xué)中，把人體看作是一個多剛體系統(tǒng)。,人體的運(yùn)動形式,（1）平動：指運(yùn)動過程中，身體上的任意兩點(diǎn)的連線始終保持等長和平行。其運(yùn)動軌跡是直線或曲線，人體平動時，身體上各點(diǎn)的位移、速度和加速度都一致，可簡化成質(zhì)點(diǎn)處理。,（2）轉(zhuǎn)動：指運(yùn)動過程中，身體上的各點(diǎn)都圍繞同一直線（即軸）作圓周運(yùn)動，稱轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動時人體各點(diǎn)距離軸的距離不同，所以其線速度也不同，只能簡化成剛體來處理。,（3）復(fù)合運(yùn)動：人體的絕大部分運(yùn)動包括平動和轉(zhuǎn)動，兩者結(jié)合的運(yùn)動稱為復(fù)合運(yùn)動。如：騎自行車時，軀干可近似地看作平動，下肢各關(guān)節(jié)圍繞關(guān)節(jié)軸進(jìn)行多級轉(zhuǎn)動。,人體平動的空間物理量,軌跡：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路徑。當(dāng)把人體轉(zhuǎn)化成質(zhì)點(diǎn)來描述其運(yùn)動時，把代表人體或器械的質(zhì)點(diǎn)在一定時間內(nèi)用坐標(biāo)值確定的位置點(diǎn)連接起來，就是人體或器械某質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡。路程：是指物體從一個位置移動到另一個位置時的實(shí)際運(yùn)動路線的長度，也是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡的全長。路程是標(biāo)量，只有數(shù)值的大小，沒有方向。,位移：大小等于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的起點(diǎn)到終點(diǎn)的直線距離，方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)。位移是矢量，同時表明運(yùn)動的長度和運(yùn)動的方向。位移一般小于路程。（圖例）,人體平動的時空物理量,速率指路程與通過這段路程所經(jīng)歷的時間之比。速度指位移與通過這段位移所經(jīng)歷的時間之比，是矢量。瞬時速度指物體在某一時刻或通過運(yùn)動軌跡上某一點(diǎn)的速度。加速度是描述速度的時間變化率的物理量。它是一個矢量，有大小和方向?？梢詾檎?、負(fù)值和0。加速度也有平均加速度和瞬時加速度。位移、速度和加速度都可以合成和分解，遵循平行四邊形法則。,人體轉(zhuǎn)動的空間物理量,角位移：人體整體或環(huán)節(jié)圍繞某個軸轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)過的角度叫角位移。它是矢量，大小為轉(zhuǎn)過角度的大小，方向由物理學(xué)中的“右手法則”判定。通常規(guī)定逆時針轉(zhuǎn)動的角位移為正，順時針轉(zhuǎn)動的角位移為負(fù)值。角位移的單位以弧度表示。,人體轉(zhuǎn)動的時空物理量,角速度、線速度和角加速度等內(nèi)容如后述。,二、人體運(yùn)動的相對性、坐標(biāo)系和始發(fā)姿勢,物體的運(yùn)動取決于參考物體選取的性質(zhì)叫運(yùn)動的相對性。,運(yùn)動的參考系的分類,描述物體運(yùn)動時選擇作為參考的物體或物體群叫參考系（或參照系）。在描述人體某環(huán)節(jié)運(yùn)動時，多選用人體總重心或鄰近環(huán)節(jié)作為參考系。根據(jù)選定的參考系，可以定性地描述物體的運(yùn)動情況。分為兩種：,慣性參考系：把相對于地球靜止的物體或相對于地球作勻速直線運(yùn)動的物體作為參考系叫慣性參考系。非慣性參考系：把相對于地球作變速運(yùn)動的物體作為參考標(biāo)準(zhǔn)的參考系叫非慣性參考系。在描述人體運(yùn)動的局部肢體的運(yùn)動狀態(tài)時，多需要這種參考系。,人體的面與軸,人體的運(yùn)動有三個面:水平面：與地面平行的面，把人體分為上下兩部分；額狀面：與身體前或后面平行的面，把人體分成前后兩部分；矢狀面：與身體側(cè)面平行的面，把人體分為左右兩部分。人體的運(yùn)動有三個軸：橫軸（與地面平行且與額狀面平行的軸）縱軸（額狀面與矢狀面相交叉形成的、上下貫穿人體正中的軸）矢狀軸（與地平面平行且又與矢狀面平行的軸，在水平方向上前后貫穿人體）,在康復(fù)醫(yī)學(xué)中，為人體運(yùn)動的始發(fā)姿勢，即：身體直立，面向前，雙目平視，雙足并立，足尖向前，雙上肢下垂于體側(cè)，掌心貼于體側(cè)。其中手的姿勢（又名中立位）是手的掌心貼于軀干兩側(cè)，是唯一有別于解剖學(xué)中的人體基本姿勢的，應(yīng)提起注意。,人體運(yùn)動的始發(fā)姿勢,anatomicalposition離開正中矢頭面者稱為外展abduction.但手指向中指中軸或足趾向第2趾中軸靠攏為內(nèi)收，離開中軸者稱為外展。,3.旋轉(zhuǎn)運(yùn)動環(huán)繞骨本身的長軸進(jìn)行的運(yùn)動稱旋轉(zhuǎn)rotation。使骨的前面轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)的稱旋內(nèi)；反之稱旋外。在前臂，確使手背轉(zhuǎn)向前的動作稱旋前pronation;使手背轉(zhuǎn)向后的動作稱旋后supination.在足,使足底朝向內(nèi)側(cè)的運(yùn)動，稱內(nèi)翻inversion;反之稱外翻eversion。,三、發(fā)展簡史,自學(xué),四、內(nèi)容、方法和意義,為什么學(xué)習(xí)人體運(yùn)動學(xué)？功能解剖學(xué)生物力學(xué)運(yùn)動生物力學(xué),謝謝聆聽！,第二節(jié)人體運(yùn)動的形式和原理,學(xué)習(xí)目標(biāo),1.掌握關(guān)節(jié)運(yùn)動的形式和各個關(guān)節(jié)的主要運(yùn)動方向；掌握杠桿原理和關(guān)節(jié)活動順序性原理，熟悉相關(guān)概念。2.熟悉人體運(yùn)動的基本形式，推、拉、鞭打、蹬伸、緩沖的定義，掌握擺動、軀干扭轉(zhuǎn)和相向運(yùn)動的概念（能夠舉例說明）。3.了解人體簡化后的主要運(yùn)動形式。,一、人體運(yùn)動的形式,（一）人體簡化以后的運(yùn)動形式人體運(yùn)動的形式多種多樣。把人體簡化成質(zhì)點(diǎn)：分為直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動。把人體簡化成剛體：分為平動、轉(zhuǎn)動和復(fù)合運(yùn)動。,（二）人體關(guān)節(jié)的運(yùn)動形式,屈曲(flexion),伸展(extension):主要是以橫軸為中心,在矢狀面上的運(yùn)動。內(nèi)收(adduction),外展(abduction):主要是以矢狀軸為中心,在前額面上的運(yùn)動。內(nèi)旋(internalrotation),外旋(externalrotation):主要是以縱軸為中心,在水平面上的運(yùn)動。前臂和小腿有旋前和旋后運(yùn)動。足踝部還有內(nèi)翻(inversion)和外翻(eversion)運(yùn)動。,（三）人體的基本運(yùn)動形式,1.上肢的基本運(yùn)動形式由上肢各關(guān)節(jié)共同完成。（1）推：在克服阻力時，上肢由屈曲態(tài)變?yōu)樯煺箲B(tài)的動作過程。如胸前傳球。（2）拉：在克服阻力時，上肢由伸展態(tài)變?yōu)榍鷳B(tài)的動作過程。如游泳。劃船呢？（3）鞭打：在克服阻力或自體位移時，上肢各環(huán)節(jié)依次加速、制動，使末端環(huán)節(jié)產(chǎn)生極大速度的動作形式，叫鞭打動作。如投擲。,如：投擲標(biāo)槍的最后用力動作等鞭打動作時，上肢首先向鞭打動作的反方向揮動，并處于屈的狀態(tài)，然后上肢“運(yùn)動鏈”的近側(cè)端首先加速轉(zhuǎn)動，帶動上肢各環(huán)節(jié)依次加速，并制動，形成類似鞭打動作形式，并使環(huán)節(jié)末端產(chǎn)生極大速度。,2.下肢的基本運(yùn)動形式,（1）緩沖：在克服阻力時，下肢由伸展態(tài)轉(zhuǎn)為較為屈曲態(tài)的動作過程。如跳遠(yuǎn)落地前動作。（2）蹬伸：在克服阻力時，下肢由屈曲態(tài)主動轉(zhuǎn)為伸展態(tài)的動作過程。如跳遠(yuǎn)前起跳時起跳腿的動作。（3）鞭打：在完成自由泳的兩腿打水動作時，下肢各環(huán)節(jié)有類似上肢的鞭打動作。,蹬伸動作,單杠振浪,3.全身基本運(yùn)動形式,（1）擺動：身體某一部分完成主要動作（如一條腿的起跳）時,另一部分配合主要動作進(jìn)行加速擺動（如雙臂和另一條腿配合起跳的擺動）動作形式,稱擺動。,3.全身基本運(yùn)動形式,（2）軀干扭轉(zhuǎn)：在身體各部位完成動作時,軀體上下肢沿身體縱軸的反向轉(zhuǎn)動的運(yùn)動形式。,3.全身基本運(yùn)動形式,（3）相向運(yùn)動：依據(jù)運(yùn)動形式,把身體兩部分相互接近或遠(yuǎn)離的運(yùn)動形式稱相向運(yùn)動。,二、人體基本動作原理（一）杠桿原理,運(yùn)用杠桿原理對運(yùn)動進(jìn)行分析，是運(yùn)動力學(xué)研究的重要途徑之一。1.概念1）支點(diǎn)（f）2）力點(diǎn)（e）動力作用點(diǎn)稱為力點(diǎn)3）阻力點(diǎn)（w）,4）力臂從支點(diǎn)到動力作用線的垂直距離。5）阻力臂從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離。6）力矩（m）7）阻力矩,二、人體基本動作原理（一）杠桿原理,注意：,力矩和阻力矩的作用方向一律用“順時針方向”和“逆時針方向”來表示。習(xí)慣上把順時針方向的力矩規(guī)定為正力矩，逆時針方向的力矩規(guī)定為負(fù)力矩。規(guī)定正、負(fù)之后，幾個力矩的合成就可用其代數(shù)和來計(jì)算。,2.杠桿的分類,（1）第1類杠桿平衡（2）第2類杠桿省力杠桿（3）第3類杠桿速度杠桿,（1）第1類杠桿平衡,axis,force,resist,example:neckextension,（2）第2類杠桿省力杠桿,force,force,resist.,axis,通過籽骨、肌在骨上附著點(diǎn)的隆起等來延長力臂。,force,（3）第3類杠桿速度杠桿,3.杠桿的原理在康復(fù)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,（1）省力要用較小的力去克服較大阻力，就要使力臂增長或縮短阻力臂。,3.杠桿的原理在康復(fù)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,（2）獲得速度為使阻力點(diǎn)移動的幅度和速度增大，就要增加阻力臂和縮短力臂。,（3）防止損傷從杠桿原理可知速度杠桿一般不能省力，而人體骨骼與肌組成的杠桿大多屬于速度杠桿，所以阻力過大的時候，容易引起運(yùn)動杠桿各環(huán)節(jié)，特別是其力點(diǎn)和支點(diǎn)，即肌腱、肌止點(diǎn)以及關(guān)節(jié)的損傷。注意：除通過訓(xùn)練增強(qiáng)肌力以外，還應(yīng)適當(dāng)控制阻力及阻力矩，以保護(hù)肌杠桿。,（二）關(guān)節(jié)活動順序性原理,運(yùn)動中需要克服大的阻力/需要快的速度時，雖然運(yùn)動鏈中各個關(guān)節(jié)同時用力，但總是大關(guān)節(jié)最先產(chǎn)生運(yùn)動，然后依據(jù)關(guān)節(jié)的大小出現(xiàn)一定的先后順序?！跋却蠛笮?、依次完成”,（二）關(guān)節(jié)活動順序性原理,意義：1）充分發(fā)揮大關(guān)節(jié)的潛力，有利于動作技術(shù)的合理完成。2）小關(guān)節(jié)活動重要性小關(guān)節(jié)是人體支撐點(diǎn)，對動作完成后身體的平衡保持有重要作用。影響動作時間：小關(guān)節(jié)肌肉強(qiáng)，會縮短完成動作時間，提高動作速度。,第五節(jié)人體轉(zhuǎn)動力學(xué),學(xué)習(xí)目標(biāo),1.掌握人體轉(zhuǎn)動的力學(xué)條件，和肢體圍繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動的力學(xué)條件。2.了解轉(zhuǎn)動定律、動量矩和沖量矩的內(nèi)容。,人體轉(zhuǎn)動力學(xué),人體各個環(huán)節(jié)的運(yùn)動都是圍繞關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動,走、跑、跳等動作是通過關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)的。所以，轉(zhuǎn)動是人體運(yùn)動的基礎(chǔ)。,一、轉(zhuǎn)動運(yùn)動學(xué),1.角速度人體/肢體在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度叫角速度。它是矢量，其方向與角位移方向相同。2.線速度是質(zhì)點(diǎn)圍繞一點(diǎn)轉(zhuǎn)動或者人體圍繞某個軸轉(zhuǎn)動時，質(zhì)點(diǎn)或者人體上各點(diǎn)的瞬時速度。它具體描述轉(zhuǎn)動的人體或器械上各個點(diǎn)轉(zhuǎn)動的快慢。3.角加速度指單位時間內(nèi)角速度的變化量。它也是矢量。4.角位移人體整體或環(huán)節(jié)圍繞某個軸轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)過的角度叫角位移。,二、轉(zhuǎn)動動力學(xué),1.形成人體轉(zhuǎn)動的力學(xué)條件人體轉(zhuǎn)動，一種是人體局部肢體在肌肉力的作用下，牽引骨骼繞關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動，一種是人體整體繞人體基本運(yùn)動軸的轉(zhuǎn)動。,繞關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動,人體整體繞人體基本運(yùn)動軸的轉(zhuǎn)動,二、轉(zhuǎn)動動力學(xué),人體轉(zhuǎn)動的力學(xué)條件是作用在人體上的外力對某一轉(zhuǎn)軸的力矩的矢量和不為零。肢體繞關(guān)節(jié)軸轉(zhuǎn)動的條件是阻力矩（包括重力矩）與肌力矩之和不為零。,（一）轉(zhuǎn)動定律,由于人體的質(zhì)量分布不均勻，通常采用人體力學(xué)模型，將人體簡化成15個剛體，通過鉸鏈聯(lián)結(jié)形成剛體系統(tǒng)，然后分別計(jì)算各個剛體的轉(zhuǎn)動慣量。,（一）轉(zhuǎn)動定律,轉(zhuǎn)動定律：剛體繞固定軸轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動慣量與角加速度的積等于作用在剛體上的合外力矩。,人體轉(zhuǎn)動慣量轉(zhuǎn)動慣量的概念：描述物體轉(zhuǎn)動時保持原來轉(zhuǎn)動狀態(tài)能力的物理量。i為轉(zhuǎn)動慣量，m每個質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，r為轉(zhuǎn)動半徑，單位：kgm2對一個物體來講：注意：轉(zhuǎn)動慣量大小必須指明是對哪個軸的。,（二）動量矩,轉(zhuǎn)動慣量與轉(zhuǎn)動的角速度的乘積，叫動量矩。反映了剛體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。沖量矩是力矩和時間的乘積，表示外力矩對轉(zhuǎn)動物體作用于時間上的累積效用。,結(jié)論,不同時刻剛體動量矩的變化是外力引起沖量矩的作用結(jié)果。外力矩越大，作用時間越長，剛體轉(zhuǎn)動狀態(tài)的變化也越大。,動量矩定理的應(yīng)用,思考：結(jié)合動量矩定理的內(nèi)容，如何在體育動作中增大環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)動效果？,（1）增大肌力矩：,（2）減小轉(zhuǎn)動慣量,ir,跑步動作中大小腿的折疊,例如；短跑運(yùn)動員在擺腿時，通常需折疊大，小腿，以減小下肢對髖軸的轉(zhuǎn)動慣量，從而快速前擺。而上肢也是在肩關(guān)節(jié)內(nèi)擺動，采用屈前臂，以減小上肢對肩關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動慣量而快速擺動。,本章節(jié)習(xí)題,一、名詞解釋應(yīng)力、應(yīng)變、剛體、力偶、蠕變、梅托、穩(wěn)定角、轉(zhuǎn)動慣量、非慣性參考系二、簡答1.關(guān)節(jié)的活動順序性原理2.杠桿原理在康復(fù)治療學(xué)中的應(yīng)用3.男性，30歲，靜息心率72次/分，求運(yùn)動訓(xùn)練心率的上下限和目標(biāo)心率值。,thankyou！,（1）外力,6）器械的其他阻力肢體推動運(yùn)動器械進(jìn)行訓(xùn)練時，除要克服器械重力外，還需要克服器械的慣性力、摩擦力或彈力所產(chǎn)生的阻力，其大小與肢體的推力大小相等，方向相反。,意義：,各種外力經(jīng)常被用來作為康復(fù)訓(xùn)練/治療的負(fù)荷，選擇的負(fù)荷要求與肢體運(yùn)動的方向和力量相適應(yīng)，這是增強(qiáng)肌力訓(xùn)練的方法學(xué)基礎(chǔ)。,（2）內(nèi)力,定義：是指人體內(nèi)部各組織器官間相互作用的力。各種內(nèi)力總要相互適應(yīng)，以維持最佳活動，同時也不斷和外力相抗衡以適應(yīng)人體生活的需要。1）肌拉力2）各組織器官間的被動阻力3）各內(nèi)臟器官的摩擦力4）內(nèi)臟器官和固定裝置間的阻力5）血液淋巴液在管道內(nèi)流動時產(chǎn)生的流體阻力，在分流時產(chǎn)生的湍流等。,（2）內(nèi)力,1）肌拉力這種力通過其在骨骼上的附著點(diǎn)，可以維持人體姿勢，引起人體內(nèi)部各部分、各環(huán)節(jié)間的相對運(yùn)動。是人體內(nèi)力中最重要的主動力。,（2）內(nèi)力,2）各組織器官間的被動阻力當(dāng)一肢體做屈曲或伸展運(yùn)動時，其相反方向的組織受到牽拉，尤其是拮抗肌的張力，此時必須做相應(yīng)松弛，以保證運(yùn)動的完成。,（2）內(nèi)力,3）各內(nèi)臟器官的摩擦力例如胃腸蠕動時候腸袢間的摩擦力（盡管很?。?，心臟搏動時與肺、縱隔和胸廓間的摩擦力等。4）內(nèi)臟器官和固定裝置間的阻力如胃腸蠕動與腹膜、腸系膜、大血管間的阻力，食管的蠕動與縱隔間的阻力等。5）血液淋巴液在管道內(nèi)流動時產(chǎn)生的流體阻力，在分流時產(chǎn)生的湍流等。,3.力的三要素,大小、方向和作用點(diǎn)。力是一種矢量，力的相加、相減為矢量的合成和分解，遵循平行四邊形法則。,4）應(yīng)力指人體結(jié)構(gòu)內(nèi)某一平面對外部負(fù)荷的反應(yīng)，用單位面積上的力表示（n/cm2）。,5）應(yīng)變：指人體結(jié)構(gòu)內(nèi)某一點(diǎn)受載時所發(fā)生的變形稱為應(yīng)變。大?。鹤兓拈L度/原始長度*100%,強(qiáng)度:是人體承受負(fù)荷時抵抗破壞的能力。用極限應(yīng)力表示。強(qiáng)度是衡量材料本身承載能力（即抵抗失效能力）的重要指標(biāo)。剛度:是人體在受載時抵抗變形的能力。剛度的大小取決于材料的幾何形狀和材料的種類,6）強(qiáng)度和剛度,7）彈性和彈性限度彈性：物體受外力后發(fā)生變形，外力（在一定限度內(nèi)）一旦撤去，物體能恢復(fù)原有的體積和形狀的性質(zhì)，叫彈性。彈性限度：亦稱“彈性極限”。物體受到外力作用，在內(nèi)部所產(chǎn)生的抵抗外力的相互作用力不超過某一極限值時，若外力作用停止，其形變可全部消失而恢復(fù)原狀，這個極限值稱為“彈性限度”。（記錄）（插入資料）特點(diǎn)：應(yīng)力與應(yīng)變成正比，外力功轉(zhuǎn)變成彈性能。,8）塑性定義：物體受外力后發(fā)生變形，當(dāng)外力超過彈性限度時，即使撤去外力，也不能恢復(fù)原狀而保持變形的性質(zhì)，即發(fā)生了永久變形，叫塑性。塑性材料變形不可恢復(fù)，特點(diǎn)是應(yīng)力與應(yīng)變呈非線性關(guān)系，外力作用下外力功轉(zhuǎn)變成變形能。,9）粘彈性材料既具有彈性材料的力學(xué)性質(zhì)，又具有粘性材料的力學(xué)性質(zhì)的材料，叫粘彈性材料。粘彈性是引起能量消耗的重要原因。人體的骨、軟骨、肌肉、血管壁、皮膚都是粘彈性材料。,10）粘彈性材料的特點(diǎn)蠕變：若令應(yīng)力保持一定，物體的應(yīng)變隨時間的增加而增大，這種現(xiàn)象稱為蠕變。a.它與塑性變形不同，塑性變形通常在應(yīng)力超過彈性極限之后才出現(xiàn)，而蠕變只要應(yīng)力的作用時間相當(dāng)長，它在應(yīng)力小于彈性極限時也能出現(xiàn)。b.應(yīng)力越大，蠕變的總時間越短；應(yīng)力越小，蠕變的總時間越長。,2010年，貝克漢姆跟腱斷裂，無緣世界杯，揮淚告別綠茵場,10）粘彈性材料的特點(diǎn)蠕變：應(yīng)力松弛：當(dāng)物體突然發(fā)生應(yīng)變時，若應(yīng)變保持一定，則相應(yīng)的應(yīng)力將隨時間的增加而下降，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛。,10）粘彈性材料的特點(diǎn)蠕變：應(yīng)力松弛：滯后：若物體承受周期性的加載和卸載，則加載時的應(yīng)力應(yīng)變曲線常與卸載時的應(yīng)力應(yīng)變曲線不重合，這種現(xiàn)象稱為滯后。,二、牛頓運(yùn)動定律和動量定理、動量守恒定律,牛頓第一定律：物體如果不受到任何力或所受合外力為零，將保持其靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。它描述的是平動中人體和器械的慣性本質(zhì)。應(yīng)用：由于保持一定的速度比改變速度省力得多，所以進(jìn)行耐力訓(xùn)練如長途慢跑或快走的時候，提倡用穩(wěn)定的速度。,動量定理和動量守恒定律：,1.動量與沖量的概念動量（矢量性），單位：米.千克/秒（m.kg/s）。沖量（矢量性）單位：牛頓.秒（n.s）,沖量的幾何含義：,s=f*t,動量定理,物體在運(yùn)動過程中，在某段時間內(nèi)動量的改變，等于所受合外力在這段時間內(nèi)的沖量。即：,動量定理在體育運(yùn)動中的應(yīng)用,1在投擲項(xiàng)目中，為了增加器械的出手速度，即增加器械的出手動量，應(yīng)增加在最后用力階段對器械的沖量。這要求在發(fā)揮最大力量的同時，延長力的作用時間。,動量定理在體育運(yùn)動中的應(yīng)用,2若要減少對人體的沖力，就得延長力作用的時間，各種落地緩沖動作就是典型的例子。,任何物質(zhì)系統(tǒng)在不受外力作用或所受外力之和為零時，其總動量保持不變。這就是動量守恒定律。在動量定理中，當(dāng)ft=0時得mvtmv1=0即：mvt=mv1,動量守恒定律,在人體：我們認(rèn)為，人體是由多環(huán)節(jié)組成的生物系統(tǒng)，各個環(huán)節(jié)的動量的矢量和等于人體的總動量。當(dāng)人體整體所受外力為零時，人體內(nèi)力可改變各個環(huán)節(jié)的相對位置，使環(huán)節(jié)的動量發(fā)生相互傳遞，但不能改變?nèi)梭w的總動量。,動量守恒定律,總動量=各肢體環(huán)節(jié)的矢量和,人體肢體鞭打動作的環(huán)節(jié)動量傳遞（舉例）,m1v1=m2v2m1m2v11，k1，k1時，物體本身重力產(chǎn)生的恢復(fù)力矩足以對抗傾倒，當(dāng)k1時，物體恢復(fù)力矩對抗不了傾倒力矩，物體傾倒，平衡破壞。所以，物體越重，其穩(wěn)定力矩越大，抗傾倒的能力越強(qiáng)。,二、人體重心,二、人體重心,（1）定義：整個人體所受重力的合力的作用點(diǎn)，叫人體重心。它位于身體正中面上第三骶椎上緣前方7厘米處，大約在身高的55%56%。,(2)人體重心位置正常站立姿勢下人體重心位置。,人體重心的變化,人體重心位置，人體重心位置隨人體姿勢變化而改變。,人體重心的變化,人體重心可移動出身體之外。,為了訓(xùn)練平衡功能差的患者的平衡能力，開始訓(xùn)練時，可以先練習(xí)坐位（重心低支撐面較大）平衡，完成后練習(xí)立位平衡時，可先分開雙腿以加大支撐面使重心比較低，練習(xí)靜態(tài)和動態(tài)平衡，達(dá)到一定效果后，再逐漸過渡到并足訓(xùn)練。,應(yīng)用,三、人體平衡的特點(diǎn),1）人體不能處于絕對靜止的狀態(tài)由于人體的呼吸和循環(huán)的存在，肌張力也不恒定，重心在一定范圍內(nèi)波動，因此人體平衡是相對的靜態(tài)平衡。,（2）人體內(nèi)力在維持平衡中起重要作用在某些靜力性姿勢中，維持平衡的不僅僅是重力和支撐反作用力。而是由重力矩與肌肉和韌帶的拉力矩共同維持的，如體操的平衡動作。,（3）人體的補(bǔ)償動作人體在完成或維持靜力姿勢的過程中，當(dāng)人體重心發(fā)生偏移有失去平衡的傾向時，人體能借助于補(bǔ)償動作在一定范圍內(nèi)“中和”或“抵消”重心的不適宜移動。,三、人體平衡的特點(diǎn),人體的補(bǔ)償作用,達(dá)瓦孜,（4）人體具有自我控制、調(diào)節(jié)和恢復(fù)平衡的能力（5）人體平衡受心理因素影響（6）人體平衡動作消耗肌肉的生理能量。,三、人體平衡的特點(diǎn),思考題,人體平衡的條件是什么?人體平衡的特點(diǎn)是什么？,第五節(jié)人體轉(zhuǎn)動力學(xué),學(xué)習(xí)目標(biāo),1.掌握人體轉(zhuǎn)動的力學(xué)條件，和肢體圍繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動的力學(xué)條件。2.了解轉(zhuǎn)動定律、動量矩和沖量矩的內(nèi)容。,人體轉(zhuǎn)動力學(xué),人體各個環(huán)節(jié)的運(yùn)動都是圍繞關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動,走、跑、跳等動作是通過關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)的。所以，轉(zhuǎn)動是人體運(yùn)動的