运动生物力学4.ppt

* 人体重心 第五节 人体运动的静力学 * * * * * * 第四节 人体运动的形式和原理 3.全身基本运动形式 在人体运动中，肢体的摆动获得的是角加速度，角加速度和线加速度之间存在着如下的关系式： 式中， 为线加速度， 为转动半径， 为角加速度。 * 第四节 人体运动的形式和原理 3.全身基本运动形式 （2）躯干扭转：在身体各部位完成动作时,躯体上下肢沿身体纵轴的反向转动的运动形式。 * 第四节 人体运动的形式和原理 3.全身基本运动形式 （3）相向运动：依据运动形式,把身体两部分相互接近或远离的运动形式称相向运动。 * 力学原理 当人体以初始条件冲量矩为零和动量矩为零进入腾空状态时，若人体一部分环节以动量矩 绕身体某轴发生转动时，则必引起人体另一部分环节以动量矩 绕同一轴作反向转动，且满足 这种动作形式称为“相向动作”。 第四节 人体运动的形式和原理 * 跑步过程中的相向运动，两臂相对于肩轴的摆动，两腿相对于髋轴做相向运动，肩轴和髋轴相对于纵轴做相向运动。 第四节 人体运动的形式和原理 * 跨栏中的相向动作 起跨腿时,起跨腿对人体纵轴产生动量矩。同侧臂必须伸直以增大转动惯量,同时做反向大幅度摆臂动作。 第四节 人体运动的形式和原理 * 相向动作是人体在空中自动化的动作过程 通过调整人体转动惯量控制动作的角速度 1 2 3 4 肌肉收缩形式是超等长收缩 遵守大关节带动小关节活动原理 第四节 人体运动的形式和原理 * 第四节 人体运动的形式和原理 (五)人体基本动作原理 1.杠杆原理 运用杠杆原理对运动进行分析，是运动力学研究的重要途径之一。 2.关节活动顺序性原理 * 杠杆原理 第四节 人体运动的形式和原理 1．人体杠杆具有三个点： 支点：关节中心(O)是支点； 力点：作用肌在骨上附着面的中心(F)是力点； 阻力点：环节与重物的总重心作用点是(R)阻力点。 2．由支点至肌拉力作用线的垂直距离(OA)称拉力臂。支点至阻力作用线的垂直距离(OR)为阻力臂。 * 杠杆原理 第四节 人体运动的形式和原理 3．肌拉力与拉力臂的乘积为肌力矩；阻力与阻力臂的乘积为阻力矩。 4．肌力矩和阻力矩分别表示肌力和阻力对骨杠杆所产生转动作用的大小。 5．在肌肉工作中，肌力矩和阻力矩的关系大致有了3种情况： ①肌力矩等于阻力矩——肌肉做静力工作； ②肌力矩大于阻力矩——肌肉做向心工作； ③肌力矩小于阻力矩——肌肉做离心工作。 * 杠杆类别 1．第一类杠杆——平衡杠杆 特点：支点在力点和阻力点之间。 原理：① 支点位于颅与脊柱的连结处——寰枕关节； ② 力点(使头伸的斜方肌等的作用点)在支点冠状轴的后方； ③ 阻力点(头的重心)位于支点冠状轴的前方。 作用：主要是保持平衡、维持姿势。人体内很少。 第四节 人体运动的形式和原理 * 2．第二类杠杆——省力杠杆 特点：阻力点在支点和力点之间。 原理：① 人体重力作用线通过距骨，跖趾关节为支点； ② 力点则为小腿三头肌附着处——跟结节。 作用：阻力臂小于力臂，用较小的肌拉力就能克服很大的阻力故省力。 得之以力,失之以速度. 第四节 人体运动的形式和原理 * 3．第三类杠杆——速度杠杆 特点：力点在支点和阻力点之间。。 原理：① 此时屈肘肌拉力点在肘关节冠轴前，前臂骨近端； ② 肘关节中心为支点，阻力点为重物的重力作用点。 ③ 当杠杆绕轴转动时，杠杆上各点均作圆弧运动，各点移动的速度同该点到轴心距离成正比，即杠杆各点的转动速度，离轴越远者越快。 失之以力,得之以速度. 第四节 人体运动的形式和原理 * 杠杆原理的应用 1．省力：当阻力一定时通过缩短阻力臂来减少阻力矩，可以达到省力的目的。 第四节 人体运动的形式和原理 * 2．增速 在做投掷或击打动作时，为了提高肢体未端的运动速度，应当尽量伸展肢体。通过增大阻力臂来增加肢端速度。 第四节 人体运动的形式和原理 * 3．发展肌力 在发展肌肉力量的练习中，为增大肌肉所承受的负荷，既可用增加阻力(负荷重量)的方法，也可用延长阻力臂的手段。 第四节 人体运动的形式和原理 * 第四节 人体运动的形式和原理 关节活动顺序性原理 1.运动中需要克服大的阻力/需要快的速度时，虽然运动链中各个关节同时用力，但总是大关节最先产生运动，然后依据关节的大小出现一定的先后顺序。 2.其意义在于主动强化训练大关节，发挥其潜力，利于训练的完成。小关节是人体动作的支撑点，对动作完成后身体的平衡保持有重要作用，还可