变人体的运动状态。
第二节 人体运动中的动力学
* 五.人体运动中常见的力
(一)重力
人体重力即地球对人体的引力,是人体各部分受地球引力的矢量合成。
乘座电梯时,在向上升的时候,是一种超重现象;
在向下降的时候,是一种失重现象。 公式:W=mg。
第二节 人体运动中的动力学
(二)弹力
弹力产生在直接接触的物体之间,以物体间的相互接触使物体发生形变的先决条件,以形变恢复作用于它物体的力。
第二节 人体运动中的动力学 举例:我们在扣打排球时,给排球一个力,排球发生形变,当力去除后,排球恢复其原来的样子。 篮球,它的硬度比排球硬,也就是说不同物体有一定的弹性限度。
第二节 人体运动中的动力学 * 弹力的方向
一般情况下,凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生弹力。 所以,支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。
第二节 人体运动中的动力学 (二)弹力
(三)摩擦力
摩擦力是两相互接触的物体作相对运动或相对运动趋势时发生的力。
1.静摩擦力 2.滑动摩擦力 3.滚动摩擦力
第二节 人体运动中的动力学 1.静摩擦力
* 相互接触的两物体有相对滑动趋势,在尚未产生相对滑动时,在接触面上产生阻止其出现相对滑动的力称静摩擦力。
* 两物体即将滑动时的静摩擦力称为最大静摩擦力。
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* 2.滑动摩擦力 当物体沿接触面滑动时,所产生的阻碍滑动的力称作滑动摩擦力。
* 3.滚动摩擦力
当物体沿接触面滚动时,所产生的阻碍滚动的力称为滚动摩擦力。
产生滚动摩擦力的原因是滚动的物体在和接触面相互作用时总有一些形变。 公式:F=W.K/R
(k是摩擦系数,R是圆柱体的半径,W是圆柱体的重量。)
* (四)支撑反作用力
人体处于支撑状态时,力作用于支点(支撑面)上,支点又反作用于人体,这种反作用力称支撑反作用力。
第二节 人体运动中的动力学 * 1.静力性支撑反作用力
由于受到重力对支点产生的压力,支点则对人体产生一个反作用力,它是一种约束反力,称静力性支撑反作用力。
* 2.动力性支撑反作用力
人体处于支撑状态,而人体局部环节作加速运动,其结果是给支点以作用力,支点则给人体一个反作用力,称动力性支撑反作用力。其中局部环节加速度有三种情况。
第二节 人体运动中的动力学 * (1)加速垂直离开支点。
例如,我们站在磅秤上竖直上跳,此时加速度向上,即N- mg=ma N>mg.经常出现在人体垂直向上摆臂、蹬离地面时,如跳高时两臂的向上摆动。
(2)加速垂直朝向支点
站在磅秤上竖直下蹲,此时加速度向下mg-N=ma N=mg-ma也就是N (3)加速斜向离开支点 加速斜向离开支点,支撑反作用力也会增大,并与水平面成一定角度。例如短跑的后蹬阶段,就是这种情况。 (五)流体作用力 人体或器械在流体介质内进行运动,必然要与流体发生接触,并相互作用,这种作用的力称为流体作用力。 分阻力与动力。力的大小与速度、流体密度成正比。 举例:在进行田径赛时要测风速,一般规定风速不超过2m/s,可看出空气动力作用在比赛中的影响是很大。 空气阻力的公式:F=1/2ρCSV2 (S为横截面积,V为流体与人体的相对速度,C为人在水中或物体在水中 6 的流线型有关)。 第二节 人体运动中的动力学 举例:在游泳项目,当运动员向前游时受到的阻力很大,其中包括粘滞阻力、截面阻力等等。故此,游泳项目要求S型滑水,这样可增加滑水时间,增加滑静水的时间,也就是有效滑程长。从而有利于提高运动员的运动成绩。 (六)向心力和离心力 物体在作圆周运动时,必须有一个跟速度方向垂直,并且指向圆心的力作用于进行圆周运动的物体 上,这个力叫做向心力。 公式:F=ma=mV2R (其中V为运动物体的线速度)。 V=ωR, F=mω2R。 第二节 人体运动中的动力学 * 离心力与向心力是一对相反力, F向=F离=- mω2R。 向心力与离心力之间的关系为: ①它们具有瞬时关系,等大反向。 ②作用点,向心力作用在物体上,离心力作用在人体上。 ③运动方向,向心力和离心力方向相反。 举例:弯道跑时,身体内倾,单杠时滑脱…… 第三节 牛顿运动定律及其应用 第三节 牛顿运动定律及其应用 * (一)牛顿第一运动定律及其应用 * (二) 牛顿第二运动定律及其应用 * (三)牛顿第三运动定律及其应用 (一)牛顿第一运动定律及其应用 任何物体,在不受力作用时,都保持静止状态或匀速直线运动状态。 保持一定的速度比改变速度要容易、省力的多。 特别注意动作的连贯性,尽可能避免平凡地改变运动速度,以减少不必要的负荷。 (一)牛顿第一运动定律及其应用 举例:举重,动作中途停顿,则会加大动作的难度,甚至会导致动作的失败。 (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。 * 注意:对质点, 方向性, (三)牛顿第三运动定律及其应用 若物体A对物体B作用一力FAB,则物体B同时以力FBA反作用物体A,两力的大小相等,方向相反,并在同一直线上,即 FAB=-FBA 7 (三)牛顿第三运动定律及其应用 正确理解和应用牛顿第三定律应注意的几点: (三)牛顿第三运动定律及其应用 * 第三运动定律在康复运动中的应用 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大的反作用力,使人体运动状态发生变化。 创造良好的作用条件:鞋钉、助跑器 第四讲 人体运动的基本知识 内容提要: 本章从人体运动的基本动 作形式出发,把复杂的人体 运动分解为摆动动作、鞭打 动作、相向动作、冲击动 作、缓冲动作、蹬伸动作六 种基本动作。分别阐述各种 基本动作的运动形式、运动 生物力学原理和动作特征。 第四节人体运动的形式和原理 * 学习目标 1.掌握关节运动的形式和各个关节的主要运动方向;掌杠杆原理和关节活动顺序性原理,熟悉相关概念。 2.熟悉人体运动的基本形式,推、拉、鞭打、蹬伸、缓冲的定义,掌握摆动、躯干扭转和相向运动的概念(能够举例说明)。 3.了解人体简化后的主要运动形式(前面已介绍)。 第四节人体运动的形式和原理 (一)人体简化以后的运动形式 人体运动的形式多种多样。 * 如上所述,把人体简化成质点,按照质点的运动轨迹可分为直线运动和曲线运动。 * 把人体简化成刚体,运动形式包括(平动)、转动和复合运动。 第四节 人体运动的形式和原理 * (二)人体关节的运动形式 1.屈曲(flexion)/伸展(extension):主要是以横轴为中心,在矢状面上的运动。 2.内收(adduction)/外展(abduction):主要是以矢状轴为中心,在前额面上的运动。 3.内旋(internal rotation)/外旋(external rotation) :主要是以纵轴为中心,在水平面上的运动。 8