人体运动的运动学.ppt

人体运动的运动学,一、相对性 二、坐标系 三、运动学变量 四、位移与时间的关系 五、速度的合成与分解 六、抛体运动,一、人体运动的相对性和参照系与坐标系 二、物体运动的基本概念,重点：运动的相对性和人体运动中如何选择 参照系、运动学基本概念 难点：对于坐标系的理解,一.运动的相对性和坐标系,（一）运动的相对性 运动的绝对性 自然界一切物质都是永恒地运动着、变化着，所有自然现象都是物质运动的各种形式。从这种意义上来说运动是绝对的。 运动的相对性 物体随时间变化而导致空间的位移，是物质运动最基本的形式。,（二）参照系,参照系又称参考系，是指描述人体是否运动时，所选定的作为参考标准的物体或物体群。根据研究问题的性质和方法的不同，可分为两类不同的参考系：,1、惯性参考系(静参考系） 惯性参考系是指以地球或相对于地球静止不动的物体、或作匀速直线运动的物体作为参考系。 2、非惯性参考系（动参考系） 是指以相对于地球作变速运动的物体作为参考系。,说明以下运动的参考系性质,短跑运动员在跑道上奔跑 体操运动员从踏板上起跳 研究短跑运动中的摆臂动作，以人体重心作为参考系,（三）.坐标系,概念： 坐标系是指设置在参考系上的数轴，是参考系的数学抽象。它在性质上起着参考系的作用，而在数量上又能精确描述。 三要素是：参照原点、参照方向、参照单位。,坐标系原点的设置,1描述整体运动原点 2环节相对重心的移动 3绕定点转动的原点,起点,运动原点在重心,环节相对关节点的运动原点在关节,常用的坐标系,一维坐标系（沿着一个方向运动。,二维坐标系（沿着两个方向运动。,三维坐标系（沿着三个方向运动。,二、描述物体运动的基本的物理量和运动形式,1轨迹：轨迹是物体运动的路径 2路程：是指物体从一个位置移到另一个位置时，物体的实际移动路线的长度 3位移：位移是表示物体在整个运动过程中位置的总的变化。它既有大小又有方向，在运算中要进行矢量相加，是对物体运动的直线量度，因此是矢量,1 直线运动的位移和路程 在直线运动中，路程数值的大小等于位移数值的大小。 例如，100m从起点跑到终点，其位移大小与路程大小是相 等的。 2 曲线运动的路程和位移 在曲线运动中，位移数值的大小并不等于路程数值的大小，一般小于路程。 例如从起点绕400m田径场内跑一圈，经过的路程为400m，而位移则等于零。跑200m内道时，路程为200m，位移则为112.13m。位移是矢量，按三角形法则或平行四边形法则合成,4 速度:单位时间内物体的位移 5 加速度:单位时间内速度的变化量,三.人体运动的运动学特征,（一）空间特征 空间特征是表明人体在运动时的空间位置以及描述人体运动的范围，包括路程和位移。路程是指人体从一个位置移到另一个位置时的实际运动路线的长度，它是一个标量，只有大小，没有方向。位移是指人体运动的起始点到终止点的直线距离，它是一个矢量，既有大小又有方向。,（二）时间特征,1时刻 时刻是人体或器械空间位置的时间量度，是时间上是一个点，它用于运动的开始、结束和运动过程中许多重要位相的瞬时。 2时间 时间是运动结束时时刻与开始时刻之差值，运动持续时间是运动始末两个时刻之间的时间间隔。,（三）时空特征,1速度 速度是指人体所经过的位移与通过这段位移所用时间之比， 是描述人体运动快慢的物理量。 直线运动中为 V=S/t， 曲线运动中为 V=r2-r1/t2-t1=r/t。 2 速率 速率是指人体运动所经过的路程与通过这段路程所用的时 间之比，是描述人体运动快慢程度的物理量，只有 大小不表明方向。,人体运动的分类,人体简化为质点：可将人体运动分为直线 运动和曲线运动； 人体简化为刚体：可将人体运动分为平动、 转动和复合运动。,变速直线运动 直线运动 和曲线运动 自由落体 匀变速直线运动 人体运动的分类 竖直上抛 平动、转动、复合运动,变速直线运动：在任意相等时间内通过的路程并不都相等。 匀变速直线运动：当人体沿任意相等的时间内，速度变化量 都相等。 自由落体的公式为：Vt=gt H=1/2gt2 Vt= 竖直上抛运动的公式：t= V0/g； H=V20/2g。 曲线运动 例如；弯道跑。,平动：人体内任意两点的连线，在运动过程中始终保持平 行。 例如；滑冰运动员蹬冰后在直线上依惯性滑行，即为直 线平动。 转动：人体内的各点都绕同一轴线（转轴）作圆周运动。 例如；投掷铁饼的旋转动作。 复合运动：既有平动又有转动的运动。 例如；走、跑、滑冰、滑雪都是一种复合运动，在研究 中通常将复合运动分解为平动和转动两部分分别 进行讨论，然后加以综合，以达到简化的。,运动学量的特征,瞬时性 运动学量的特征 矢量性 相对性 独立性,