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第一章 运动生物力学概论 运动人体科学学院 曲 峰 l教学内容 ： l一、 运动生物力学的概念。 l二、 内容和研究任务。 l三、 运动生物力学的国内外发展概况。 l四、运动生物力学在体育运动中的应用 。 l基本要求 ： l了解运动生物力学的概念、研究任务，以 及运动生物力学国内外的发展概况。 一、运动生物力学的概念 运动生物力学运动生物力学(Sport (Sport Biomechanics)Biomechanics) 研究体育运动中人体及器械机械研究体育运动中人体及器械机械 运动规律的科学。运动规律的科学。 运动生物力学的研究宗旨是通过动作分析， 来揭示运动技术的规律。美国有一种观点：运动 生物力学主要是解决体育运动中合理技术和最佳 技术的问题。 运动生物力学是一门边缘学科，它是生物 力学的一个分支。它以经典力学的理论和方法 为主要工具，研究体育运动中的各种力学现象 。 学好运动生物力学的必备知识 l l 力学力学 l l 运动解剖学运动解剖学 l l 运动生理学运动生理学 l l 生物力学生物力学 l l 计算机语言计算机语言 l l 机械电子学机械电子学 l l 运动专项技能与知识运动专项技能与知识 二、运动生物力学的任务 1、研究运动员身体结构和机能的生物力 学特征，为运动员选才提供理论依据 例如 (1)短跑、跳远运动员的踝关节、跖趾关 节的特征。 (2)红、白肌纤维在人体内的比例对不同 项目运动员的影响。 2、研究各项动作技术，确立动作技术原理 ，建立动作技术模式来指导教学和训练 动作技术原理是指完成某项动作技术的基本规 律，它适用于任何人，不考虑运动员的性别、 体型、运动素质的发展水平和心理素质等个体 差异，是具有共性特点的一般规律。 如：举重的技术原理“近、快、低、稳”。 二、运动生物力学的任务 3、结合运动员个人的身体形态、机能和 运动素质等的特点，研究适合个人的最 佳动作技术方案和进行动作技术诊断 最佳动作技术是考虑了人体的身体形态 、机能、心理素质和训练水平来应用一 般技术原理，以达到最理想的运动成绩 。 二、运动生物力学的任务 例如：跳远 跳远运动员起跳角为1823 鲍威尔：助跑速度11m/s，23.1，8.95m ； 刘易斯：助跑速度11m/s，18.3，8.91m; 分析：助跑技术，起跳技术，空中技术 ， 着地技术 例如：跳高 朱 建 华：助跑速度 8.73 m/s，2.39 m ； 索托马约尔：助跑速度 8.93 m/s，2.45 m; 分析：助跑技术，起跳技术，空中技术 ， 着地技术 4、探索预防运动创伤和康复手段的力学依 据 如：（1）单杠大回环初学者易造成姘 胝体脱落。力学原因是初学者重心不稳， 旋转时的力量很大，作用在手上的扭曲的 力量大，从而造成姘胝体脱落。 （2）初学投掷标枪者易造成肱骨骨折 。 二、运动生物力学的任务 5、设计和改进运动器械 如（1）标枪不仅有重心还有形心，美籍华人宋 载镇对投掷标枪动作做了动力学研究。他用五 个非线性动力学微分方程描述了标枪的分行过 程，提出了数值解。并以1972年奥运会纪录为 例，说明只要改变一下标枪的投掷角和在当时 规则允许的范围内，使标枪的压力中心（形心 ）从25.7 CM前移到距重心0.8 CM，就可把 1972年的纪录提高16.61米。 （2）撑竿跳高竿的演变对提高成绩的影响 。 二、运动生物力学的任务 泳衣的改进 仿鲨鱼皮泳装 跑鞋的设计 运动鞋的制作 6、为改进训练方法提供依据 短跑运动员易造成大腿后群肌肉拉 伤。一般训练方法：拉橡皮筋、跳深等 ；提出的改进方法是环节末端负重训练 。 二、运动生物力学的任务 设计高、难、新的动作技术 l2008年的奥运科技攻关课题：蹦床 高、难、新动作的设计与训练等 l解决的手段 跳高动作的模拟与仿真 修改前的动作修改前的动作 修改后的动作修改后的动作 为设计、改进训练方法提供依据 l短跑运动员易造成大腿后群肌肉拉 伤。一般训练方法：拉橡皮筋、跳 深等； l提出的改进方法是环节末端负重训 练。 为大众进行科学健身提供依据 l运动对老年人稳定性的影响 l运动对老年人大脑震荡的影响 为大众的工作、生活环境进行 生物力学诊断 l劳动负荷的制订标准 l背包的负荷、位置对人体的影响 l鞋对人体足底压力的影响 射箭动作技术研究 三、运动生物力学的内容 l l 运动生物力学概论运动生物力学概论 l l 运动生物力学测量方法及力学基础运动生物力学测量方法及力学基础 l l 骨、肌肉及人体基本活动的生物力骨、肌肉及人体基本活动的生物力 学学 l l 动作技术的生物力学分析动作技术的生物力学分析 四、运动生物力学的发展简史 l l 古希腊的亚里士多德古希腊的亚里士多德 l l 公元一世纪的意大利医生加伦公元一世纪的意大利医生加伦 l l 1515世纪意大利科学家达世纪意大利科学家达 芬奇芬奇 l l 1717世纪意大利医生阿世纪意大利医生阿 鲍列里鲍列里 l l 照像技术的出现照像技术的出现 l l 2020世纪初布拉温世纪初布拉温 菲舍尔菲舍尔 l l 俄国及前苏联的贡献俄国及前苏联的贡献 l l HillHill对肌肉力学的贡献对肌肉力学的贡献 最早的高速摄影 一匹正在奔跑的马的运动，这匹马叫弗莱恩。一匹正在奔跑的马的运动，这匹马叫弗莱恩。 它的步长是它的步长是6.026.02米米 学习方法 l结合体育实践，尤其是体育运动中的典 型动作，将运动生物力学的基本原理运 用到体育运动中。 l学习的主要目的：学习运动生物力学的 基本理论与研究方法，运用所学知识分 析动作技术、提高解决实际问题的能力 。 本次课小结 l运动生物力学的概念。 l运动生物力学的任务。 l几个基本概念：动作技术