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运动生物力学 重大体育学院 第一章 绪 论 运动生物力学（Sport Biomechanics） 二、运动生物力学的任务和内容 （二）运动生物力学的内容 三、运动生物力学的简史 鲍列里 鲍列里 麦布里奇 美国摄影师麦布里奇Edward Muybridge (1830-1904) 布拉温和菲舍饵 希尔 国际会议 第二章 人体运动实用力学基础 一、运动的相对性及参考系 惯性参考系： 把相对于地球静止的物体或相对于地球做匀速直线运动的物体作为参考标准的参考系叫惯性参考系。 二、人体运动的形式和基本概念 （二）?? 人体运动的形式 按机械运动形式可分为：2、平动·转动和复合运动 三、人体运动的速度和加速度 （二） 加速度 （三）?? 运动的合成与分解 1.??? 运动的独立性原理 1.?????? 速度矢量的合成和分解 （2）速度的分解 1.?????? 质点的复合运动 （2）??? 质点速度合成定理 （3）质点加速度合成定理 当人体在转动，而上臂相对于人体作径向运动时， 就出现科氏加速度。 （四）?? 运动的描述方法 例题P33 例题 2.?????? 图象法 （5）?????? 各类曲线的特点 3.?????? 表格法 表格法就是把待求量及已知量用表格列出。 四、人体和机械的斜抛运动 抛射运动泛指物体在获得一定初速度后进入空气中的运动，它受到重力和空气的作用，按一定轨迹运动——具有恒定加速度的平面曲线运动。 （一） 斜抛运动的基本公式 （二）?? 体育运动中常见的斜上抛运动 1.??????抛点与落点在同一水平面上的斜上抛运动 常常需要讨论以下几个问题： 例题： 设足球运动员用20米/秒的初速度，向与水平面成30°角的方向，将足球从地面踢出，求足球可能达到的最大高度，以及在空间飞行的时间和飞行的最大距离？ 抛射点高于落点的斜上抛 五、运动学量的特性 （一）?? 瞬时性 （二）?? 矢量性 （三）?? 相对性 （四）?? 独立性 第二节 人体运动的动力学 在运动技术研究中，不仅需要掌握各种动作在时间、空间上所表现出来的差异特征，而且更需要了解产生这些差异的内在原因。 一、人体运动中的力 如果把人体看成一个力学系统，那么来自人体 外界作用于人体的力称为人体外力。 （三）人体在运动中所受到的外力 相互接触的两物体，在接触面上发生的阻碍相对运 动或相对运动趋势的相互作用力，称为摩擦力。 摩擦力分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。 （2）滑动摩擦力： （3）滚动摩擦力： 当物体沿着接触面滚动时，所产生的阻碍滚动的力称滚动摩擦力。 F=W·k/R 体育运动中的应用（钉鞋、镁粉、润滑油等）。 人类之所以能行走、能跑，靠得是鞋底与地面之 的摩擦力。可以说没有摩擦力人寸步难行。 3.弹性力 发生形变的物体，要恢复原来的形状而作用在与它相接触的物体上的力，叫做弹性力。 二、牛顿运动定律及其应用 （二）?? 牛顿第二运动定律及其应用 当一个物体受到的合外力不为零时，物体运动的加速度与合外力成正比，与其质量成反比，加速度的方向与合外力的方向一致。 例题1： 某滑冰运动员质量为50公斤，当不用力后，在20秒内滑行了32米停下（假设作匀速减速运动），求他在停下来的过程中，受到的平均阻力为多少？ （一）牛顿第三运动定律及其应用 （4） 作用力与反作用力等值反向，沿同一直线这一规律， 不受相互作用的两物体的运动状态的影响。 2.?? 第三运动定律在体育运动中的应用 最重要的是提高肌肉收缩速度和力量，以加大蹬地力从而得到一个更大的反作用力，使人体运动状态发生变化。 （四）牛顿运动定律在体育运动中的应用实例 2.?????? 支撑反作用力 三、动量定理、动量守衡定律及其应用 F为常量。冲量的单位为“牛顿·米/秒” （二）?? 动量定理 例题1： （三） 动量定理在体育运动中的应用 运用动量定理还可以计算人体运动中的一些力学参数。用测力台测出踏跳力随时间的变化曲线，就可以求出人体所受的冲量。 （四）?? 动量守衡定律及其应用 四、人体运动中的功能关系 正功和负功是外力对物体做功，还是物体克服阻力做，功没有方向。 例题 机械能 功能原理 机械能守恒和转化定律 第三节?????? 人体运动的静力学 静力学是研究物体系在外力作用下处于平衡状态的性质和行为的力学分支。 一、人体平衡 （1）力矩的概念 力矩亦称“转矩”（力对点之矩）。表示力对物体作用时产生转动效果的物理