運動生物力學總複習資料?1. 生物力學:是研究活體系統機械運動規律的科學,現在小編就來說說關于運動生物力學總複習資料?下面内容希望能幫助到你,我們來一起看看吧!
1. 生物力學:是研究活體系統機械運動規律的科學
2. 運動生物力學:是研究體育運動中人體機械運動規律的科學
3. 動作技術原理:是指完成某項動作技術的基本規律,它适用于任何人,不考慮運動員的性别、體型、運動素質的發展水平和心理素質等的個體差異,是具有共性特點的一般規律。 4. 最佳動作技術:是考慮了個人的身體形态、機能、心理素質和訓練水平來應用一般技術原理,以達到最理想的運動成績,即它既具有共性,也具有個性特征的運動技術
5. 運動生物力學的任務:1. 研究運動員身體結構和機能的生物力學特征,為運動員選材提
供理論依據
2. 研究各項動作技術确立,動作技術原理,建立動作技術模式來指
導教學和訓練
3.結合運動員個人的身體形态、機能和運動素質等的特點,研究适
合個人的最佳動作技術方案和進行動作技術診斷
4.探索預防運動創傷和康複手段的力學依據 5.設計和改進運動器械 6.為改進訓練方法提供依據 注:運動生物力學的發展簡史(第6到10頁)要看看
6. 質點:具有質量,但可忽略其大小、形狀和内部結構而視為幾何點的物體 7. 剛體:由相互間距離始終保持不變的許多質點組成的連續體
8. 運動的相對性:物體的運動取決于參考物體選取的性質叫做運動的相對性 9. 參考系:描述物體運動時選作為參考的物體或物體群叫做參考系(或參照系)
坐标系:指設置在參考系上數軸,是參考系的數學抽象,它在性質上起着參考系的作用,而在數量上又能精确描述
坐标系三要素:參照原點 ,參照方向 ,參照單位 10. 慣性參考系:把相對于地球靜止的物體或相對于地球做勻速直線運動的物體作為參考标準的參考系叫做慣性參考系,又稱為靜坐标或靜系
11. 非慣性參考系:把相對于地球做變速運動的物體作為參考标準的參考系叫做非慣性參考系,又叫動參考系或動系
12.把人體簡化為質點,按質點運動的軌迹可分為直線運動和曲線運動 13.直線運動分為勻速直線運動和變速直線運動 曲線運動分為圓周運動和斜抛物體運動
14. .按機械運動的形式可将人體運動分為平動、轉動和複合運動(把人體簡化為剛體) 15.質點的絕對運動:運動着的質點(動點)相對于靜參考系的運動 相對運動:動點相對于動參考系的運動
牽連運動:動參考系相對于靜參考系的運動
16.運動的描述方法:在運動生物力學中,對運動的描述采用運動方程、圖像法和表格法 17.運動學量的特征:(一)瞬時性 (二)矢量性 (三)相對性 (四)獨立性 18. 獨立性是指物體在空間運動時,在各個方向上獨立保持自己運動的性質
1. 力的三要素:影響力的作用效應的因素有力的大小、方向和作用點 2. 人體運動的内力和外力區别:
若将人體看作一個力學系統,那麼人體内部各部分相互作用的力稱為人體内力 如果把人體看成一個力學系統,那麼來自人體外界作用于人體的力稱為人體外力 3. 牛頓運動定律及其應用
4. 動态支撐反作用力大于體重,稱超重現象
5. 動态支撐反作用力小于體重,稱失重現象 6. 動量定理在體育運動中的運用(70—72頁)
1. 力偶:大小相等、方向相反、作用線互相平行但不重合的兩個力作用在物體上,物體同
樣會産生轉動,這一對力稱為力偶 2. 力偶矩:力與力偶臂的乘積稱為力偶矩 3. 力的平移原理(了解)
4. 平衡的力學條件:當物體保持平衡時,作用在物體上的一切外力相互平衡,也就是物體
所受合外力為零,所受合外力矩為零 5. 下支撐靜力性動作穩定性的判定:(1)支撐面 (2)重心的高低 (3)穩定角 (4)平衡角 (5)穩定系數
6. 平衡動作的定性分析:1.根據平衡物體重心于支撐點的位置關系,平衡種類可分為: (1)上支撐平衡:支撐點在重心上方的平衡(2)下支撐平衡:支撐點在重心下方的平衡
2.平衡物體受到外力作用偏離其平衡位置時,根據物體保持其平衡的可能性分為:\\
(1)穩定平衡 (2)不穩定平衡 (3)有限度的穩定平衡
7. 人體平衡的特點:(1)人體不能處于絕對靜止的狀态 (2)人體内力在維持平衡中的作用 (3)人體的補償動作
(4)人體具有自我控制、調節和恢複平衡的能力 (5)人體的平衡受心理因素的影響
(6)人體的平衡動作消耗肌肉的生理能
8. 體重心的位置:據測定,站立時,人體重心一般在身體正中面上第三骶椎上緣前方7厘
米處
9. 響重心的因素:性别、年齡、體型、生理活動、專項
10. 人體運動過程移動規律:做大幅度的體前屈動作或體操“橋”動作時,人體重心可以移出體外,重心移動的方向總是與環節移動方向一緻,并且重心移動的幅度取決于環節移動的幅度,環節運動的幅度大,重心移動的幅度也大;并且其環節質量愈大,則重心移動幅度愈大
11.轉動慣量:是描述物體轉動時保持原來轉動狀态能力的物理量。
轉動慣量的大小不僅與物體的質量有關,還與質量的分布及轉軸的位置有關 16.遊泳時水對人體的阻力和動力:(1) 摩擦阻力 (2)形狀阻力 (3)興波阻力和碎波阻力
1. 肌肉結構力學模型由三個元件組成,又稱三元素模型
2. 收縮元:代表肌節中的肌動蛋白微絲及肌球蛋白微絲。興奮時可産生張力,稱主動張力 3. 并聯彈性元:代表肌束膜及肌纖維膜等結締組織。當被牽拉時産生彈力,稱被動張力 4. 串聯彈性元:代表肌微絲、橫橋及閏盤的固有彈性。當收縮元興奮後,使肌肉具有彈性 5. 靜息長度:收縮元表現最大張力時的長度稱肌肉的靜息長度
6. 肌肉的激活狀态:把肌肉興奮時其收縮成分力學狀态的變化稱肌肉的激活狀态
7. 肌肉松弛:被拉長的肌肉,其張力有随着時間的延長而下降的特性,這一特性稱肌肉的
松弛
8. 載荷對肌肉收縮力學特性的影響:威爾基的實驗說明當載荷增大時肌肉收縮力學特性的
變化(1)動作潛伏期延長 (2)收縮幅度減小 (3)收縮速度下降 9. 運動訓練的動态适應性原則:(1)動作的幅度與方向
(2)運動的有效幅度及重點區 (3)作用力(或肌力)的大小
(4)最大作用力的發揮速率(或叫力的梯度) (5)肌肉工作形式 10. 上肢基本運動形式: 1.推 2.拉 3.鞭打
11. 下肢基本運動形式: 1.緩沖動作 2.蹬伸動作 3.鞭打動作 12. 全身基本運動形式: 1.擺動 2.軀幹扭轉 3.相向運動 13. 人的基本運動原理 : (一)杠杆原理 (二)複杠杆原理
(三)關節活動順序性原理 (四)鞭打動作原理
(五)緩沖與蹬伸動作原理
(六)擺動動作 (七)軀幹的扭轉 (八)相向運動 14.擺動動作的作用: (1)提高重心相對高度 (2)增加起跳力
運動生物力學任務:深刻理解體育動作的生物力學原理,探索運動技術的力學規律;擴大知識視野;學習從事運動技術科學研究的生物力學理論和方法
肌肉結構的力學模型:三元模型。 收縮元、并聯彈性元、串聯彈性元。
肌肉松弛:肌肉不具備完全彈性,而有明顯的時間效應,其時間愈長,力值就愈下降,肌肉的這種特性稱為松弛。
人體平衡的必要條件:和外力為零,保證人體處于平動的平衡狀态;和外力矩為零,保證人體處于轉動的平衡狀态。人體的平衡狀态:在平動平衡中包括:靜止、勻速直線運動;在轉動平衡中包括:靜止、定軸勻速轉動。
影響身體平衡的力學因素:支撐面的大小,重心的高低,穩定角的大小,穩定系數,物體的質量,摩擦力的大小
測定人體重心的方法:環節的重心半徑系數;環節的相對重量;環節的重心坐标。 勻速直線運動特點及規律:質點始終在一條直線上運動,而且在任何相等的時間内所通過的
?位移都相等。 該運動的基本規律為: ???ss?vt或v?動量與沖量:描述物體運動強弱和沖勁大小的物理量稱為動量。描述物體動量發生變化的物t理量稱為沖量。在低速宏觀運動中,要增大運動體的速度隻能靠增大對運動體的沖量來實現。 動量定理:運動體動量的變化量等于運動體在同一時間内所受的沖量。
動量定理的應用:第一,增大沖量達到速度的目的;第二,延長外力的作用時間,減少其沖力;第三,縮短力的作用時間,增大沖力;第四,由沖量曲線來認識技術動作。
轉動慣量:描述身體轉動時,其轉動慣性大小的物理量稱為轉動慣量。影響人體轉動慣量大小的因素是:身體的質量;身體的姿勢;所繞的轉軸。
加大人體轉動效果的方法:第一,線運動的制動;第二,動量矩的傳遞;第三,加大偏心力矩。
定向作用:轉動體在所受合外力矩為零時,具有保持繞其轉軸方向不變的特性,稱之為轉動體的定向作用。
相向運動:人體騰空後,在所受合外力矩為零時,身體某一環節以一定大小的動量矩沿某一方向轉動,則必會導緻身體其它一些環節以等大的動量矩反向運動,這種特性稱為運動中的相向運動。 伯努利定律::當流體流經一段流管時,流體的動能、位能與壓能的總和保持恒定。
伯努利定律的意義:流體流速快,流體産生的壓強小;流體流速慢,流體産生的壓強大。
伯努利定律的依據:能量守恒。流體連續性與伯努利定律的關聯結論:流管截面大,流體流速小,流體産生的壓強大;流管截面小,流體流速大,流體産生的壓強小。實例分析:飛機的機翼是上凸下凹,氣流流過時,上表面氣流速度大,壓強小;下表面氣流速度小,壓強大。 馬格努斯效應:當球體既平動又轉動時,其運動軌迹将會改變方向而成曲線。它指球體的弧線運動。馬格努斯效應産生的理論基礎是伯努利定律。馬格努斯效應的産生必須滿足的條件:球體,空中飛行時發生旋轉。
運動中如何改變身體的轉動慣量,以調整身體的轉動速度,這是運動員必須掌握的基本理論:(AB)
A當需要增加人體的轉動速度時,應該減小人體的轉動慣量 B當需要減小人體的轉動速度時,應該增加人體的轉動慣量 C當需要增加人體的轉動速度時,應該增加人體的轉動慣量 D當需要減小人體的轉動速度時,應該減小人體的轉動慣量 轉動定律的應用
影響人體轉動慣性量大小的因素一般有:(BCD) A轉動的時間 B身體的質量 C身體的姿勢 D所繞的轉軸
沖量矩作用于物體時,其運動效果是:(BD)
A使物體發生線位移 B使物體發生角位移
C使物體發生加速度 D使物體有角位移動的趨勢
當物體受到一沖力量作用時,該沖量對物體的運動效果可根據其力的作用點來判斷(AD)
A正心受力時,物體獲得線沖量 B正心受力時,物體獲得沖量矩 C偏心受力時,物體獲得線沖量 D偏心受力時,物體獲得沖量矩
高台跳水運動中,身體在重心下降階段應逐步展體,其目的是:(CD) A減小身體的轉動慣量 B增大身體的轉動速度 C增大身體的轉動慣量 D減小身體的轉動速度
在下列選項中,哪些說法屬于正确的:(AC)
A人體在完成縱跳動作時,地面的反作用力一定要通過人體的重心 B人體在完成縱跳動作時,地面的反作用力不一定要通過人體的重心 C高台跳水起跳時,支撐面的反作用力必定是一個偏心力 D高台跳水起跳時,支撐面的反作用力必定是一個正心力
體操的前空翻動作中,身體重心在上升階段應迅速團身,其目的是:(AC) A減小身體的轉動慣量 B增大身體的轉動慣量 C增大身體的轉動速度 D減小身體的轉動速度 定向作用
使鐵餅在空中“定向作用”的好處在于:(BCD) A提高鐵餅在空中的動量矩 B避免了鐵餅在空中的轉動翻滾 C減小了空氣的阻力 D延長了鐵餅在空中的運動時間
挺身式跳遠的空中動作中,一般要完成哪兩次“相向運動”:(AD) A第一次“相向運動”的目的是提高髋部的水平速度 B第一次“相向運動”的目的是提高髋部的垂直速度 C第二次“相向運動”的目的是提高上肢的擺動速度 D第二次“相向運動”的目的是提高腳相對地面高度
關于馬格努斯效應,下列說法正确的是(AB)
A.足球”香蕉球”的運動特征完全可以用馬格努斯效應進行解釋 B.馬格努斯效應産生的理論基礎是伯努利定律
C.馬格努斯效應是指球體受到正心力的作用,在空中飛行時做弧線運動 D.馬格努斯效應是流體壓強與流量關系的具體反映
馬格努斯效應的産生,必須滿足以下的條件 A.球體受到偏心力的作用 B.空中直線飛行
C.空中飛行時發生旋轉 D.物體做自由落體運動
下列球類的運動中屬于馬格努斯效應的是(AD)
A.乒乓球的弧圈球 B.籃球的抛物線運動 C.排球的飄球 D.足球的香蕉球
下列球體飛行中所呈現的一些現象是由于受到空氣動力的作用(ACD) A.乒乓球的弧圈球 B.籃球的抛物線運動 C.排球的飄球 D.足球的香蕉球 鐵餅、标槍飛行的空氣動力學特征
1.改變壓力中心位置 2.增大升阻比
3.利用器械的旋轉效應
4.創造最佳的投擲條件組合 5.風速和風向的影響
鐵餅以一定的攻角在空氣中飛行時,空氣對鐵餅會施加一個升力與阻力。為提高升阻比,根據風速與風向應對于出手角度做出适當的調整,即(BC) A.逆風投應适當增大出手角度 B.順風投應适當增大出手角度
C.逆風投應适當減小出手角度 D.順風投應适當減小出手角度
為了提高投擲鐵餅運動成績,除加強力量訓練與技術訓練以外,還需要重點考慮的問題是(AC)
A.根據風速、風向合理調整出手角度 B.根據風速、風向合理調整出手高度 C.加強鐵餅的旋轉效應 D.加強鐵餅運動的自由度
要提高标槍在空中飛行的穩定性,必須在不降低出手速度,保證合理的出手角度前提下(AC)
A.盡量增大标槍出手的力矩 B.盡量減小标槍出手的力矩
C.盡量提高标槍的自轉速度 D.盡量減小标槍的自轉速度
? 運動員遊泳時,在水面上前進的一般動力來源于:(ABC) A.推進阻力 B.升力 C.浮力 D.慣性力
擺動動作的動作特征;1、減小擺動肢體的轉動慣量和增加肌力矩可以加大擺動的角加速度2、擺動動作與主體動作之間應當合理配合3、擺動肢體的适時制動是動量矩合理轉移的關鍵
相向動作的動作特征;1、相向動作是人體在空中自動化的動作過程2、通過人體轉動慣量控制動作的角速度3、肌肉收縮形式是超等長收縮4、遵守大關節帶動小關節活動原理 沖擊動作的動作特征;1、為了增大給器械的沖擊力,一方面要增大人體末端或器械的動量,另一方面要縮短人體末端或器械與器械沖撞的作用時間2、為了減小外界或器械對人體的沖擊力,通常需要延長沖擊動作中力的作用時間
緩沖動作的動作特征;1、延長力的作用時間減小對人體的沖擊力2、促使非代謝能的産生與利用3、緩沖動作與人體解剖特點有關4、利用器械增加緩沖效果
鞭打動作的力學原理;1、動量矩的傳遞2肌肉活動的順序性3肌肉的預先拉長4、肌肉轉動慣量的可變性
鞭打動作的動作特征;1參加鞭打動作的關節表現出活動的順序性2、要重視小關節的作用,3、鞭打動作是一個關節肌肉主動力産生的沖量矩的過程4、鞭打動作受到關節解剖結構的制約
蹬伸動作的動作特征;1、蹬伸力量曲線特征2、各關節發力特征3、蹬伸的速度特征4、蹬伸合理配合特征
人體運動的流體力學特征;1、流動的阻力應包括慣性阻力2、摩擦阻力和壓差阻力均與物體的形狀有關3、根據流動阻力的性質,肢體回程當作阻力的概念缺乏分類的依據4、體育運動中“升力”的概念已不限于對“上升”的分析5、升力以及旋轉球側向力均源于流速差産生的壓強6、對于有動力的人體運動來說,渦旋的産生并不是總是起阻礙作用
跑步的動力學特征;1、跑步的動力來自地面的反作用力,地面反作用力的大小主要與跑步者蹬地腿蹬伸用力大小有關,同時也與擺動腿的擺動和手臂的擺動加速度大小有關,蹬伸用力的大小取決于蹬地腿的力量和用力程度,擺動腿和手臂的有效擺動增加地面的反作用力,地面反作用力的方向影響着跑步的步長和身體重心起伏的幅度2、阻力來自,一是着地緩沖時地面的反作用力,二是人體相對于空氣運動産生的空氣阻力
跳遠技術的生物力學分析;1、起跳動作(着地緩沖、蹬伸、擺動)2、空中動作3、落地動作
影響人體平衡的因素;1、支撐面2、重心高度3、體重
影響人體平衡的生物力學因素;1、人體不能絕對靜止2、人體有效支撐面小于支撐面3、人體具有一定的自身平衡調節能力4、人體平衡受心理因素的影響5、人體平衡動作消耗肌肉凡人生理能
影響抛體遠度的因素;1、出手速度對飛行遠度的影響2、抛射角對飛行遠度的影響3出手點高度對飛行遠度的影響
影響跳躍的主要生物力學因素;1、主動肌的功率2、身體重心的高度3、體重3、關節的運動幅度
流體的特性;1、流動性和沾滞性2、流體質點和連續介質模型 弧線球運動分析—馬格努斯效應
流體阻力包括;摩擦阻力、壓差阻力、興波阻力、慣性阻力
人體在流體中運動的推進力有;1升力2、流體的反作用力 流體運動有一個卡門渦街
步态生物力學研究的應用;1、臨床診斷中的應用2、訓練治療效果的評定3、行走輔助裝置的設計
跳遠動作的階段劃分;助跑—起跳—騰空—落地
投擲的最佳出手條件是;出手角度、出手速度、出手點高度、最佳出手條件和出手參數的相互影人體慣性參數;是指人體整體及環節的質量、質心位置、轉動慣量及轉動半徑 應力;是單位面積所受的力
應變;是受力條件下單位長度或單位面積的變化量 人體重心;是人體全部環節所受重力的合力的作用點
剛體;是在力的作用下其内部兩點之間的距離始終保持不變的物體 力;是物體之間的相互作用
力系;是反映作用于物體上的一組力 約束力;是指約束于反作用于物體的力
走;是一項由單腳支撐和雙腳支撐相互交替的周期性運動
競走;是運動員與地面保持接觸、連續向前邁進的過程,沒有肉眼可見的騰空,膝關節不得彎曲
跑步;是由身體各部位的活動構成,分為折疊前擺、下壓準備着地、着地緩沖和後蹬四階段
跳躍;是人體運用自身的能力或借助一定的器材,通過一定的運動形式,使人體騰躍盡可能的高度或遠度的運動 投擲;是人體運用自身的能力通過一定的運動形式将手持的規定器械進行抛射并盡可能獲得遠度的運動項目 擺動動作;是指人體肢體為增加全身活動的協調性及增加動作效果而繞某一軸進行的一定幅度的轉動
鞭打動作;是通過揮臂或擺動動作使軀幹制動,将軀幹的動量傳給上肢或下肢的動作 相向動作;是人體在騰空狀态小表現的形式 緩沖動作;是肢體末端環節與外界發生相互作用,肢體由伸展到屈曲以延長力的作用時間減少沖擊作用或控制外界物體的動作
蹬伸動作;是人體在支撐狀态下下肢各環節積極伸展,配合以正确的擺臂技術,給支撐面施加壓力,以獲取較大支撐反作用力的動作過程
動作形式;是在體育動作中運動鍊的遠端環節盡快的打擊球或其他物體的形式 動量定理;是描述物體機械運動狀态變化規律的基本定理之一 能量守恒定律;是能量既不能憑空産生也不能憑空消失,他隻能從一種形式轉化為另一種形式或者從一個物體轉移到另一個物體,在轉化的過程中其總量不變
運動生物力學學科任務;1、研究人體結構與運動功能的關系2、研究人體運動技術的規律3、研究人體運動技術的最佳化4、設計與改進運動器械5、研究運動損傷的力學原因 人體骨骼的受力的形式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭轉等
人體慣性參數特征;1、質量2、重量3、人體質心4環節質心位置5轉動慣量6、回轉半徑
運動學參數;1、時間參數2、時空參數3、時空參數
動力學參數;1力2、力矩3、動量4、動量矩5沖量6沖量矩7功8、功率9、機械能 響、空氣動力學影響
? 粘彈性材料的三個特點
若應變保持一定,則應力随着時間的增加而下降,稱為應力松弛 若應力保持一定,應變随着時間的增加而增大,稱為蠕變
對物體作周期性加載和卸載,加載和卸載時的應力-應變曲線不重合,稱為滞後 ? 肌肉活動對骨應力的影響
肌肉收縮在骨上産生壓應力,能部分或全部抵消作用在骨上的張應力, 而骨承受壓應力的能力大于承受張應力的能力,故在一定情況下可以 使骨免受損傷。
? 肌腱韌帶結構的生物力學特性:
肌腱和韌帶都由緻密結締組織構成,主要含膠原纖維和彈性纖維。
膠原纖維和彈性纖維具有不同的力學性質,膠原纖維承受載荷時變形小,抗拉力強;彈性纖維承受載荷時彈性好,伸展性好
(肌腱):需要有較小的變形及較強的抗張力的能力。與此相适應肌腱主要由膠原纖
維組成。
(韌帶):絕大部分韌帶作用是加固關節,也需要變形小,抗張力強,因而也是主要
由膠原纖維組成。
三元素模型由三部分組成:串聯彈性元 并聯彈性元 收縮元
? 周期性動作系統結構及其特點(任選其一) 動作的反複性和連貫性; 動作的節律性; 動作的交互性; 動作的慣性作用。
? 非周期性動作結合動作系統及其特點
動作具有相對的獨立性 動作具有複雜性和穩定性
動作系統中力的表現形式為克服身體重力和慣性力;克服外界負荷阻力。 ? 混合性動作系統及其結構特點 兩種動作成分互相制約;
兩種動作的組合部分是動作系統的關鍵部分。 ? 不固定動作系統及其結構特點 動作複雜多變
固定和不固定相結合 ? 人體重心的特點:
一般物體的重心位置是恒定的,例如鉛球,鐵餅,足球等,其重心在物體的幾何中心上,恒定不變。而人體的重心位置是變化的,這種變化不僅在一段時間内,要受肌肉和脂肪的增長和消退等因素的影響,即使在每一瞬間,也要受到呼吸,消化,血液循環等因素的影響,特别是在運動中,要受姿勢變化的制約,随着姿勢的改變而發生改變,甚至會移出體外。
? 影響人體平衡穩定性的因素 (一)支撐面 (二)穩定角
? 人體平衡的生物學因素: (一) 人體不能絕對靜止
(二) 人體有效支撐面小于支撐面 (三) 人體姿勢改變可調節平衡
(四)人體平衡受心理因素影響。
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