運動生物力學(xué)

內(nèi)容概要

《運動生物力學(xué)》的特點在于結(jié)合體育院校學(xué)生實際，優(yōu)選體育實例，注重實踐能力培養(yǎng)，注重理論與實踐的結(jié)合及知識的邏輯性和學(xué)科的前沿性，每章均配有內(nèi)容簡介、教學(xué)重點、難點和教學(xué)要求及課后習(xí)題，為學(xué)生自我學(xué)習(xí)打開空間。

書籍目錄

第1章運動生物力學(xué)概述 1.1生物力學(xué)發(fā)展簡介 1.2運動生物力學(xué)學(xué)科的形成 1.2.1亞里士多德時代 1.2.2列奧納多·達(dá)·芬奇時代 1.2.3伽利略、牛頓時代 1.2.419世紀(jì)初——全面發(fā)展階段 1.2.520世紀(jì)——運動生物力學(xué)學(xué)科的形成 l.3運動生物力學(xué)學(xué)科發(fā)展的主要任務(wù) 1.4運動生物力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容 第2章人體運動的靜力學(xué) 2.1力的性質(zhì) 2.1.1力的定義 2.1.2力的性質(zhì) 2.1.3約束與物體間力的相互作用形式 2.1.4物體的受力簡圖及注意事項 2.1.5力的合成與分解 2.2力矩與力偶 2.2.1力矩 2.2.2力偶 2.2.3力矩的矢量運算 2.3力的平移定理 2.3.1力的平移定理 2.3.2力系平移簡化定理 2.3.3力的主矢量和力的主矩的性質(zhì) 2.3.4力系平衡方程 2.3.5外力、外力偶與關(guān)節(jié)力矩 2.3.6肌肉發(fā)力對外接觸力的激發(fā)作用 2.4人體重心的測量 2.4.1體育運動中常用的人體模型 2.4.2人體重心公式及重心的測量 2.5人體平衡種類及其生物力學(xué)特點 2.5.1人體平衡的力學(xué)條件 2.5.2平衡的分類 2.5.3影響人體平衡穩(wěn)定性的因素 2.5.4人體平衡的特點 2.5.5人體平衡的穩(wěn)定性及老年人的跌倒問題 2.5.6人體平衡在康復(fù)訓(xùn)練中的應(yīng)用 習(xí)題 第3章人體運動的運動學(xué) 3.1人體運動的相對性和參照系、坐標(biāo)系 3.1.1人體運動的相對性 3.1.2參照系與坐標(biāo)系 3.2描述物體運動的基本物理量 3.2.1軌跡、位移和路程 3.2.2瞬時和時間 3.2.3速度和速率 3.2.4加速度、平均加速度、瞬時加速度 3.2.5人體運動學(xué)量的四個特征 3.3點的速度、加速度合成定理 3.3.1點的速度和加速度 3.3.2速度的合成與分解 3.3.3任意運動的參照系中速度或加速度的合成與分解 3.3.4人體的轉(zhuǎn)動運動的描述 3.4人體運動的分類 3.4.1直線運動 3.4.2曲線運動 3.4.3平動、轉(zhuǎn)動和復(fù)合運動 習(xí)題 第4章人體運動的動力學(xué) 4.1牛頓定律及在體育運動中的應(yīng)用 4.1.1牛頓動力學(xué)三個基本定律 4.1.2質(zhì)心運動定理 4.2動量定理及其在體育運動中的應(yīng)用 4.2.1動量定理 4.2.2動量定理在體育運動中的應(yīng)用 4.2.3動量守恒定律在體育運動中的應(yīng)用 4.2.4系統(tǒng)的對心碰撞 4.3動量矩及動量矩定理 4.3.1物體的轉(zhuǎn)動形式分類與轉(zhuǎn)動慣量 4.3.2動量矩定理 4.3.3動量矩守恒定律在體育轉(zhuǎn)體運動中的應(yīng)用 4.4力的功及機械能原理在分析加速起跑中的應(yīng)用 4.4.1力做功 4.4.2機械能原理 習(xí)題 第5章人體運動中的流體力學(xué) 5.1流體力學(xué)的基本知識 5.1.1流體的壓強 5.1.2流體的浮力 5.1.3理想流體的特點 5.1.4連續(xù)性原理（質(zhì)量守恒定律） 5.1.5流動流體中的壓強與伯努利方程 5.1.6形狀阻力 5.1.7伯努利方程的應(yīng)用 5.2流體對人體的作用 5.2.1空氣對人體的作用 5.2.2游泳運動中水對人體的作用 5.3空氣對體育器械的作用 5.3.1標(biāo)槍在飛行中的受力分析 5.3.2標(biāo)槍飛行遠(yuǎn)度的力學(xué)特征 5.3.3影響投擲項目遠(yuǎn)度的因素 5.3.4球體飛行的空氣動力學(xué)特征 習(xí)題 第6章人體運動系統(tǒng)的生物力學(xué) 6.1材料力學(xué)基礎(chǔ) 6.1.1應(yīng)力、應(yīng)變 6.1.2韌性材料的強度和剛度 6.1.3韌性材料的載荷一變形曲線 6.1.4黏彈性材料的特點 6.1.5疲勞與斷裂韌性的特點 6.2骨骼的生物力學(xué)性質(zhì) 6.2.1骨骼的結(jié)構(gòu)特點 6.2.2骨骼的應(yīng)力一應(yīng)變曲線 6.2.3骨骼受力形式與性質(zhì) 6.2.4骨骼的強度 6.2.5骨折和骨骼的重建 6.3肌肉的生物力學(xué) 6.3.1肌肉結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型 6.3.2肌肉收縮的力學(xué)種類及力學(xué)特征 6.3.3體育運動對骨骼肌的影響 6.3.4影響肌肉力量的因素 6.3.5韌帶、肌腱和關(guān)節(jié)的生物力學(xué) 6.4等動測試系統(tǒng)與應(yīng)用簡介 6.4.1等動力學(xué)（Isokinetic）的起源與原理 6.4.2ISOMED2000系統(tǒng)的構(gòu)成 6.4.3等動測試系統(tǒng)的實驗內(nèi)容及指標(biāo)評價體系 6.4.4等動測試系統(tǒng)實驗要點及注意事項 習(xí)題 第7章運動學(xué)測量方法簡介 7.1人體運動的力學(xué)模型 7.1.1質(zhì)點模型 7.1.2剛體模型 7.1.3質(zhì)點系模型 7.1.4隨機模型 7.2人體運動學(xué)測量常用的采集方法 7.2.1光電直接測量法簡介 7.2.2攝影測量方法介紹 7.2.3三維攝像直接線性轉(zhuǎn)換法簡介 7.2.4拍攝前的準(zhǔn)備工作 7.2.5拍攝過程的注意事項 7.2.6影像數(shù)字化的測量原理和方法 7.2.7影片解析中可獲得的運動學(xué)參數(shù) 7.3數(shù)據(jù)的平滑處理 7.3.1測量結(jié)果的誤差分析 7.3.2運動生物力學(xué)測量數(shù)據(jù)的處理方法 習(xí)題 第8章運動技術(shù)生物力學(xué)分析方法和一般步驟 8.1運動生物力學(xué)動作技術(shù)分析 8.1.1運動生物力學(xué)動作技術(shù)分析概論 8.1.2運動技術(shù)生物力學(xué)要素及其意義 8.1.3要素的組合與匹配原則 8.1.4分析研究動作技術(shù)的方法和一般步驟 8.1.5動作技術(shù)的生物力學(xué)原理對技術(shù)訓(xùn)練的指導(dǎo)作用 8.2跑的運動技術(shù)生物力學(xué)分析 8.3跳的運動技術(shù)生物力學(xué)分析 8.3.1跳的運動技術(shù)生物力學(xué)分析 8.3.2跳遠(yuǎn) 8.3.3跳高 8.4投擲的運動技術(shù)生物力學(xué)分析 8.4.1投擲的運動技術(shù)生物力學(xué)分析 8.4.2投擲標(biāo)槍動作的生物力學(xué)分析 8.5武術(shù)基本動作技術(shù)的生物力學(xué)分析 8.5.1騰空飛腳 8.5.2旋風(fēng)腳 8.5.3騰空擺蓮 8.6自由式滑雪空中技巧動作技術(shù)的生物力學(xué)分析 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   蘇聯(lián)學(xué)者用模型研究游泳運動員在不同身體姿勢下的水阻力。模型是用薄板裝在金屬架上制成的，金屬架的關(guān)節(jié)部位由一組組環(huán)節(jié)聯(lián)合構(gòu)成活動關(guān)節(jié)，模型的形狀和比例相當(dāng)于某一中等身材的女游泳運動員。用這種模型與牽引處于滑行狀態(tài)中游泳運動員取得的結(jié)果相比較，證實模型具有代表性。 研究結(jié)果表明不同身體姿勢在2m·s—1的流速下所受的阻力及相對流線形姿勢下阻力增長的百分比是不同的。流線形姿勢的阻力最小，這是眾所周知的。保持身體成平直的俯臥姿勢對減少阻力有很重要的影響，應(yīng)該成為游泳運動員選材的一個重要指標(biāo)，并成為游泳運動員打腿技術(shù)水平的一個衡量指標(biāo)；蛙泳運動員在收腿的不同時刻其阻力是不同的，這種不同狀態(tài)的阻力研究結(jié)果會對技術(shù)動作的調(diào)整提供一些啟示。 2.水阻力的成分 人體在水中運動時的總阻力計算與空氣阻力的計算公式（5.2—2）相同，不過其中水的密度p在標(biāo)準(zhǔn)情況下為1000kg·m—3，迎面阻力系數(shù)Cd也與空氣不同。人體在水中位移時，其總阻力一般是由摩擦阻力、形狀阻力、興波阻力和碎波阻力等組合而成。 （1）摩擦阻力 由于水具有黏滯性，運動員游進時，緊貼皮膚有一薄層水隨運動員的皮膚前進，因而形成邊界層，產(chǎn)生切應(yīng)力，即摩擦力。這種力在運動方向的投影稱為摩擦阻力，或稱為表面阻力。摩擦阻力主要取決于運動物體的速度、浸水面積和表面的粗糙程度等，運動員所穿游泳衣褲的質(zhì)料也會直接影響摩擦阻力。 人體皮膚是光滑帶油質(zhì)而且有彈性的生物體，至今未見有關(guān)這類物體摩擦阻力系數(shù)的資料，而且在游泳過程中由于身體浮沉不定，使浸水面積不穩(wěn)定。根據(jù)流體力學(xué)中的光滑平板摩阻系數(shù)的方法進行計算，證明摩擦阻力在游泳的總阻力中只占小部分，而且隨著游進速度的提高，它所占的比例相對減?。ū?.2—3）。對運動員的實測數(shù)據(jù)說明，游進速度大于1m.s—1時，摩擦阻力不超過總阻力的15％。 （2）形狀阻力（壓差阻力） 它也是由于水的黏滯性原因、運動員游進時使其背部和身后產(chǎn)生渦旋和伴流、使人體消耗一定的能量而形成阻力。它與運動員的體型、姿勢及游進速度有關(guān)，故稱形狀阻力。因為它是運動物體前后的壓強差所致，也稱為壓差阻力，是游泳時阻力的主要成分。

編輯推薦

《運動生物力學(xué)》是作者（閆紅光）以沈陽體育學(xué)院運動人體科學(xué)專業(yè)授課講義為藍(lán)本，在大量調(diào)研本科生、研究生和專家學(xué)者的基礎(chǔ)上，經(jīng)過數(shù)次修改和完善而成。

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