第一篇：生物力學(xué)總結(jié)（最終版）

生物力學(xué)總結(jié)

能源與動(dòng)力工程學(xué)院

39042128 馬建棟

跆拳道的生物力學(xué)分析

一、摘要

本學(xué)期我選修了生物力學(xué)這門(mén)課，在課程中初步的了解了生物力學(xué)的研究范圍、研究對(duì)象及其應(yīng)用等。生物力學(xué)（biomechanics）生物力學(xué)是應(yīng)用力學(xué)原理和方法對(duì)生物體中的力學(xué)問(wèn)題定量研究的生物物理學(xué)分支。其研究范圍從生物整體到系統(tǒng)、器官(包括血液、體液、臟器、骨骼等)，從鳥(niǎo)飛、魚(yú)游、鞭毛和纖毛運(yùn)動(dòng)到植物體液的輸運(yùn)等。生物力學(xué)的基礎(chǔ)是能量守恒、動(dòng)量定律、質(zhì)量守恒三定律并加上描寫(xiě)物性的本構(gòu)方程。生物力學(xué)研究的重點(diǎn)是與生理學(xué)、醫(yī)學(xué)有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題。依研究對(duì)象的不同可分為生物流體力學(xué)、生物固體力學(xué)和運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)等。本學(xué)期的生物力學(xué)課程主要介紹了生物摩擦學(xué)、生物運(yùn)動(dòng)學(xué)、血液流變學(xué)和骨力學(xué)。

二、引言

現(xiàn)代生物力學(xué)大約起源于20世紀(jì)60年代末，生物力學(xué)和運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)發(fā)展進(jìn)入了形成和發(fā)展時(shí)期。在這一時(shí)期專(zhuān)家們對(duì)于人和動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)特性進(jìn)行了積極的研究。隨著對(duì)于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練問(wèn)題研究范圍的不斷擴(kuò)大，有關(guān)運(yùn)動(dòng)員完成比賽動(dòng)作技術(shù)分析方面不同角度生物力學(xué)的研究得到了積極發(fā)展。近些年教育生物力學(xué)中的傳統(tǒng)學(xué)術(shù)方面在東歐國(guó)家得到了進(jìn)一步的發(fā)展，在這一領(lǐng)域里所進(jìn)行的現(xiàn)代科學(xué)研究的主要方向首先決定于使用現(xiàn)代科研方法的可能性。研究生物力學(xué)對(duì)當(dāng)前的醫(yī)學(xué)水平和生命機(jī)理有至關(guān)重要的意義。

三、正文

1研究對(duì)象

以濱州市跆拳道隊(duì)女隊(duì)運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，在實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)她們的后腿橫踢技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行拍攝，A均在近幾年濱州地區(qū)跆拳道比賽中獲得過(guò)優(yōu)異成績(jī)。B為濱州地區(qū)跆拳道隊(duì)普通隊(duì)員.2研究方法

研究主要是通過(guò)使用兩臺(tái)日本產(chǎn)Pansonic DP 200Sony攝像機(jī)進(jìn)行三維錄像拍攝。一臺(tái)攝像機(jī)是旋轉(zhuǎn)在“運(yùn)動(dòng)方向”右邊，距受試者約15ｍ處，另一個(gè)攝像機(jī)放置在受試者左邊約15ｍ處，兩攝像機(jī)主光軸約成90°，高度約為1.5ｍ。兩臺(tái)攝像機(jī)的拍攝頻率為25幀/ｓ。為保證圖像清晰，采用 1/250ｓ的快門(mén)速度。拍攝日期及時(shí)間顯示于屏幕的左下角。為保證每名受試者動(dòng)作能夠在Ａ機(jī)和Ｂ機(jī)中對(duì)應(yīng)，拍攝中使用一包括25個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的樹(shù)形框架(PEAK公司)型號(hào)為003-C，拍攝橫踢動(dòng)作前將框架置于動(dòng)作區(qū)域內(nèi)并拍攝框架，完畢后，移走框架。每名受試者在做完充分的準(zhǔn)備活動(dòng)后，拍攝10次橫踢動(dòng)作。對(duì)每名受試者隨機(jī)抽取的2次橫踢進(jìn)行了詳細(xì)分析。運(yùn)用一臺(tái)配置為CR1.7的個(gè)人電腦，采用會(huì)聲會(huì)影軟件和圖像采集卡對(duì)所得錄像進(jìn)行剪輯，用美國(guó)艾里爾（Ariel Dynamics）公司生產(chǎn) the APAS System錄像解析系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員A和B后腿橫踢技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行分析和研究。在解析過(guò)程中，選取擺動(dòng)腿的3個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中包括:髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)。采用DLT法進(jìn)行三維分析，X，Y，Z坐標(biāo)為右手系。運(yùn)用計(jì)算機(jī)把技術(shù)圖像進(jìn)行數(shù)字化處理，并通過(guò)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析和研究，給出必要的數(shù)學(xué)參考模型。解析結(jié)果用數(shù)字濾波法進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑，截?cái)囝l率為8，用Excel對(duì)提得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析髖、膝、踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)特征。每次踢的分析結(jié)果、角變化、速度數(shù)據(jù)都繪成了曲線，找出他們技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足。結(jié)果與分析

運(yùn)動(dòng)員A與運(yùn)動(dòng)員B總體變化規(guī)律基本相同

從整體情況來(lái)看，運(yùn)動(dòng)員A與運(yùn)動(dòng)員B的后橫踢動(dòng)作均符合下肢鞭打運(yùn)動(dòng)原理。其中小腿先折疊后擺可提高踢腿速度。根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量理論，Ｉ=ＭＲ2。如把整個(gè)橫踢動(dòng)作看做腿繞髖關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)，則小腿折疊減小了腿的回轉(zhuǎn)半徑，也就是減小了腿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。這樣，在同樣大小的髖關(guān)節(jié)肌肉力矩作用下，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律，∑Ｍ=Ｉβ。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小則獲得的轉(zhuǎn)動(dòng)角加速度越大，同時(shí)擺腿角速度越快。在橫踢這一多關(guān)節(jié)連續(xù)動(dòng)作中，同樣也存在牽張反射機(jī)制。當(dāng)踢腿時(shí)，總是先屈膝，這一動(dòng)作使以股四頭肌為主的主動(dòng)肌群伸展。主動(dòng)肌伸展使肌肉拉長(zhǎng)并刺激關(guān)節(jié)感受器，導(dǎo)致隨后的動(dòng)作中肌肉有力的收縮。同時(shí)，這里也存在利用肌肉彈性勢(shì)能的可能性，即當(dāng)肌肉離心收縮或拉長(zhǎng)后，由于彈性勢(shì)能會(huì)很快地產(chǎn)生向心收縮。因此，對(duì)于一個(gè)高水平的跆拳道運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，使主動(dòng)肌在收縮前足夠地放松，使遠(yuǎn)側(cè)環(huán)節(jié)能夠更加滯后是一種重要的技術(shù)。另外，人體四肢由近端關(guān)節(jié)至遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)，各關(guān)節(jié)所配置的肌肉的強(qiáng)弱，即肌肉的生理橫斷面逐漸減小。在生物力學(xué)中把關(guān)節(jié)處所配置的肌肉生理橫斷面大的稱(chēng)大關(guān)節(jié)，反之稱(chēng)小關(guān)節(jié)。這與人體活動(dòng)時(shí)各關(guān)節(jié)所遇到的阻力矩由近端至遠(yuǎn)端依次減小的情況是完全一致的。運(yùn)動(dòng)中當(dāng)需要克服大阻力或需要表現(xiàn)出較高的動(dòng)作速度時(shí)，肢體各關(guān)節(jié)的肌肉雖然都同時(shí)用力，但其中大關(guān)節(jié)總是首先產(chǎn)生活動(dòng)，并依據(jù)關(guān)節(jié)的大小表現(xiàn)出一定的先后順序。依據(jù)關(guān)節(jié)大小表現(xiàn)出大關(guān)節(jié)首先發(fā)力，以克服環(huán)節(jié)或肢體的惰性，便于環(huán)節(jié)或肢體的啟動(dòng)；中等關(guān)節(jié)次發(fā)力，便于環(huán)節(jié)或肢體進(jìn)一步加速；小關(guān)節(jié)最后發(fā)力便于控制環(huán)節(jié)或肢體的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)幅度。因此，在跆拳道的橫踢動(dòng)作中應(yīng)嚴(yán)格遵循這一規(guī)律，否則，必然造成動(dòng)作結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤，動(dòng)作幅度、速度、力度受限，身體穩(wěn)度降低以及增大動(dòng)作預(yù)兆等諸多負(fù)面結(jié)果。總的來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)員A與運(yùn)動(dòng)員B均符合以上原理，但是他們之間又存在著一定的差距。

4運(yùn)動(dòng)員A與運(yùn)動(dòng)員B髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)角度變化的對(duì)比分析

在踢腿動(dòng)作中，首先膝關(guān)節(jié)屈曲小腿后擺，之后小腿前擺向目標(biāo)踢出。其中膝角升高和降低曲線坡度都很陡，這表明橫踢動(dòng)作中屈膝與伸膝具有較高的角速度，也就是說(shuō)，膝關(guān)節(jié)屈伸肌的作用同樣重要。這表明，踢腿動(dòng)作中，首先大腿向前擺出，而小腿后擺折疊，然后，當(dāng)大腿擺到一定位置后，大腿制動(dòng)，小腿前擺踢出，膝關(guān)節(jié)角度陡然增加。根據(jù)這一研究結(jié)果可知，跆拳道運(yùn)動(dòng)員在橫踢過(guò)程中正確的膝關(guān)節(jié)變化是關(guān)節(jié)角度先變小，再變大，再變小的過(guò)程。

5結(jié)論

跆拳道的橫踢動(dòng)作中，大腿首先加速前擺，膝關(guān)節(jié)屈曲小腿折疊。當(dāng)大腿擺至體前目標(biāo)方向時(shí)，股四頭肌收縮使小腿踢出。良好的技術(shù)特征中由大腿帶動(dòng)小腿踢出，小腿在踢出前應(yīng)盡量放松。只有這樣，才能更好地完成快速、有力踢腿。這一技術(shù)動(dòng)作符合關(guān)節(jié)活動(dòng)順序性原理。

運(yùn)動(dòng)員A的技術(shù)動(dòng)作的完成基本是合理和準(zhǔn)確的，對(duì)橫踢這一技術(shù)的理解比較好，在訓(xùn)練中注意加強(qiáng)身體素質(zhì)的訓(xùn)練，使其技術(shù)動(dòng)作更加完善。

運(yùn)動(dòng)員B的髖關(guān)節(jié)沒(méi)有展出去，在提完膝后大腿沒(méi)有一個(gè)明顯的制動(dòng)動(dòng)作，技術(shù)動(dòng)作完成的不準(zhǔn)確。

參考文獻(xiàn)：

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第二篇：400m跑運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析

110m欄過(guò)欄技術(shù)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析文獻(xiàn)綜述

摘 要

本文通過(guò)對(duì)110m欄全程過(guò)欄技米的觀察和分析,總結(jié)了110m欄各技術(shù)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵以及技術(shù)的重難點(diǎn)。為各教練員進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練提出了一些參考。

關(guān)鍵詞 過(guò)欄技術(shù);跨欄步;欄間步

1.前言

采用文獻(xiàn)綜述的方法總結(jié)了每個(gè)階段起跨腿和擺動(dòng)腿技術(shù)動(dòng)作,從生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)的角度分析了每個(gè)技術(shù)動(dòng)作的原理及技術(shù)動(dòng)作之間的聯(lián)系,為110m欄的技術(shù)訓(xùn)練提供理論依據(jù)，尤其從生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)的角度分析了110m 跨欄比賽中關(guān)于運(yùn)動(dòng)員的身體重心、下肢動(dòng)作、機(jī)械能量和能量有效性等每個(gè)技術(shù)動(dòng)作的原理及技術(shù)動(dòng)作之間的聯(lián)系,為110m跨欄的技術(shù)訓(xùn)練提供理論依據(jù)。本文從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)角度對(duì)110m欄全程技術(shù)特點(diǎn)作運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的分析，對(duì)運(yùn)動(dòng)員在比賽中的技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行生物力學(xué)分析,對(duì)教練員指導(dǎo)訓(xùn)練將有重要意義。

2.110m欄過(guò)欄技術(shù)的概念

110m跨欄跑的運(yùn)動(dòng)成績(jī)是由運(yùn)動(dòng)員的平跑速度，過(guò)欄技術(shù)以及跑跨結(jié)合的能力決定的，而過(guò)欄技術(shù)是110m跨欄跑技術(shù)的重要組成部分，也是整個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)中最復(fù)雜的部分。過(guò)欄技術(shù)也稱(chēng)作跨欄步技術(shù)，是指起跨腳踏上起跨點(diǎn)到擺動(dòng)

[1]腿的腳著地這一時(shí)期所表現(xiàn)出的技術(shù)動(dòng)作。過(guò)欄技術(shù)包括起跨攻欄、騰空過(guò)欄下欄著地三個(gè)環(huán)節(jié)。

3.110m跨欄過(guò)欄技術(shù)關(guān)于運(yùn)動(dòng)生物分析方面的研究

中國(guó)知網(wǎng)核心期刊上進(jìn)行搜索，然后在結(jié)果目錄中進(jìn)行查閱，其中對(duì)于國(guó)內(nèi)外110m跨欄跑過(guò)欄技術(shù)關(guān)于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究，現(xiàn)代跨欄跑步運(yùn)動(dòng)首先興起于英國(guó)，19世紀(jì)中葉得到了廣泛發(fā)展。因?yàn)槟軌蛱岣哌\(yùn)動(dòng)員健康水平以及防治疾病，受到廣大群眾的歡迎。近些年來(lái)隨著參加人數(shù)的增加，由跨欄跑引發(fā)的運(yùn)動(dòng)損傷越來(lái)越受到人們的重視。特別是常年從事跑運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員，運(yùn)動(dòng)損傷現(xiàn)象尤其明顯，這些損傷不僅影響到正常的訓(xùn)練、工作和生活，而且還影響到身體健康。

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀選手的跨欄步較小,這是由于他們欄前距離的百分比增加所致。因此對(duì)高水平的選手來(lái)說(shuō)過(guò)欄后一定要克服“順慣性”跑的動(dòng)作,在擺動(dòng)腿下欄的同時(shí)同樣應(yīng)像高欄運(yùn)動(dòng)員那樣主動(dòng)壓欄,加強(qiáng)擺動(dòng)腿的下壓著地,提高后蹬用力效果。眾所周知，生物力學(xué)是用經(jīng)典力學(xué)的基本原理和方法來(lái)研究生物系統(tǒng)的力學(xué)規(guī)律。運(yùn)用生物力學(xué)有關(guān)原理來(lái)研究110m欄過(guò)欄時(shí)，其目的就是要合理的進(jìn)行110m跨欄跑。目前運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)測(cè)試手段按照測(cè)量對(duì)象的屬性分為運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)測(cè)量、動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量、生物學(xué)參數(shù)測(cè)量。運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)測(cè)量包括測(cè)量運(yùn)動(dòng)的時(shí)間特征、空間特征、時(shí)空特征的參數(shù)，如速度、加速度、軌跡等;動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量包括力、力矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等參數(shù)的測(cè)量;而生物學(xué)參數(shù)測(cè)量則包括人體測(cè)量學(xué)、肌電等生物學(xué)因素的測(cè)量[3]。

“概括地說(shuō),用生物力學(xué)研究運(yùn)動(dòng)枝術(shù)的目的有兩點(diǎn):一是確定運(yùn)動(dòng)技術(shù)的一般規(guī)律及其原理,塑造標(biāo)準(zhǔn)或最佳運(yùn)動(dòng)技術(shù)的模式;二是運(yùn)行運(yùn)動(dòng)技術(shù)診斷,鑒定運(yùn)動(dòng)員技術(shù)水平”。目前所見(jiàn)到的文獻(xiàn)基本上屬于第一種范疇。3.1起跑過(guò)第一欄技術(shù)

運(yùn)動(dòng)員起跑到第一欄的快速加速以及準(zhǔn)確的欄間步點(diǎn)對(duì)于建立110m欄運(yùn)動(dòng)員通過(guò)前幾欄的過(guò)欄節(jié)奏,發(fā)揮欄間速度是非常重要的。在起跑過(guò)第一欄的過(guò)程中,只有訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員具有準(zhǔn)確的步點(diǎn),才能實(shí)現(xiàn)快跑與過(guò)欄的良好轉(zhuǎn)換。起跑時(shí),如果用雙數(shù)步過(guò)第一欄,擺動(dòng)于后起跑器上;反之則置于前起跑器。

3.2欄間步

欄間步與其它任何短跑項(xiàng)目相比,110m欄需要運(yùn)動(dòng)員更多的比賽經(jīng)驗(yàn),這是取得優(yōu)異成績(jī)的先決條件,它要求運(yùn)動(dòng)員必須盡可能多地參加比賽,適應(yīng)比賽環(huán)境;要求運(yùn)動(dòng)員在比賽、訓(xùn)練中形成最具實(shí)效性、經(jīng)濟(jì)性的欄間步以達(dá)到快跑和迅速過(guò)欄的目的。勿寧置疑,欄間步技術(shù)應(yīng)該連貫、流暢并能允許運(yùn)動(dòng)員以相同的擺動(dòng)腿攻欄(最好為左腿),因而欄間跑的步數(shù)最好采用單數(shù)步。如果運(yùn)動(dòng)員欄間采用雙數(shù)步則會(huì)使運(yùn)動(dòng)員在攻欄時(shí)改變其擺動(dòng)腿而影響起跨的連貫性,因此在比賽中,運(yùn)動(dòng)員的欄間跑最好采用單數(shù)步連貫、快速地跑完全程。然而要讓運(yùn)動(dòng)員做到這點(diǎn)卻相當(dāng)困難,目前世界上仍只有少數(shù)優(yōu)秀選手才能達(dá)到。下欄著地階段擺動(dòng)腿的技術(shù)動(dòng)作是爭(zhēng)議最大的,擺動(dòng)腿積極下欄時(shí)的下扒動(dòng)作是現(xiàn)代技術(shù)的特點(diǎn),據(jù)研究表明:為了使肌肉在生理限度內(nèi)有最大的彈性勢(shì)能貯備,同時(shí)盡可能減小足著地時(shí)人體水平速度的損失,要求足著地時(shí)人體對(duì)地面的沖量的作用方向應(yīng)趨向垂直方向,與水平面的夾角(著地角)要相應(yīng)增大,同時(shí)也可以獲得較高的著地重心。

關(guān)于曲腿下欄和直腿下欄的觀點(diǎn),研究認(rèn)為我們不能從局部去看擺動(dòng)腿的下欄技術(shù)。我們?cè)诜治鲞\(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作時(shí)不僅要符合生物力學(xué)的原理,還要符合運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)的原理,當(dāng)起跨腿處于垂直支撐階段時(shí),擺動(dòng)腿的足跟幾乎碰到臀部,膝關(guān)節(jié)的夾角比一般短跑運(yùn)動(dòng)員相應(yīng)的要小(可達(dá)28°一34°),這個(gè)角度在慢跑中或靜止?fàn)顟B(tài)是無(wú)法做到的。在起跨腿充分前蹬的情況下擺動(dòng)腿在充分送髓的前提下,以髖關(guān)節(jié)發(fā)力向上快速擺動(dòng)攻欄時(shí)下腿的擺速落后大腿的擺速,由于慣性的作用才使擺動(dòng)腿的膝角變小。在下欄階段小腿不存在主動(dòng)擺直的動(dòng)作,解剖學(xué)研究證明:“當(dāng)大腿彎曲時(shí),膝關(guān)節(jié)的股二頭肌,半膜肌會(huì)產(chǎn)生被動(dòng)不足的現(xiàn)象阻礙膝關(guān)節(jié)的伸直25°。所以在膝關(guān)節(jié)夾角很小的情況下主動(dòng)伸直膝關(guān)節(jié)是很困難的。而擺動(dòng)腿的“直”是在大腿已經(jīng)完全停止向上運(yùn)動(dòng),上體與大腿夾角處于最小,此時(shí)大腿突然停止向上擺動(dòng),并向相反的方向下壓,此時(shí)小腿來(lái)不及變換方向,仍以原速度向上,因而被有力地拋向前上方,形成了欄前的“直”現(xiàn)象。因此在這個(gè)技術(shù)動(dòng)作方面不應(yīng)該存在什么直腿下欄與曲腿下欄之說(shuō),主要還是髓關(guān)節(jié)的肌肉力量及靈活性。是大腿帶動(dòng)小腿的結(jié)果。另外在擺動(dòng)腿積極下壓的同時(shí),大腿在休側(cè)平著過(guò)欄,這必須使大腿在髓關(guān)節(jié)處外展90°才能達(dá)到。但是髓關(guān)節(jié)外展幅度最大為45°(其它關(guān)節(jié)不動(dòng))也就是說(shuō)當(dāng)大腿在髓關(guān)節(jié)處外展超過(guò)45°以后,必須與腰骼關(guān)節(jié)聯(lián)合運(yùn)動(dòng)才能達(dá)到,做此動(dòng)作時(shí)首先需要后腿在屈和外展的同時(shí)并旋外,大腿的旋外很關(guān)鍵(要求膝高于躁的原因),因?yàn)樗墒构晒谴筠D(zhuǎn)子避免與髂骨外側(cè)前部相碰,可增大髓關(guān)節(jié)的外展幅度,同時(shí)在小腿屈和旋外肌的作用下才能使整個(gè)起跨腿達(dá)到平著過(guò)欄的目的。因此,在分析運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作時(shí)要結(jié)合運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)及運(yùn)動(dòng)生理學(xué)各方面來(lái)分析問(wèn)題,我們不能只從局部來(lái)分析運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作并且還要考慮到各個(gè)動(dòng)作之間的相互關(guān)系和運(yùn)動(dòng)員自身的身體特點(diǎn)。比賽中大多數(shù)選手都在跨越幾欄后因技術(shù)和疲勞原因而被迫縮短其步長(zhǎng),改變其欄間步而出現(xiàn)欄間步數(shù)的變化。水平越低的選手,這種變化會(huì)出現(xiàn)得越早。

4．結(jié)語(yǔ)

盡管我國(guó)的110m跨欄過(guò)欄技術(shù)在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)方面這些年來(lái)有了明顯的發(fā)展, 雖然依然過(guò)欄技術(shù)卻觀點(diǎn)有所不同，但通過(guò)仔細(xì)了解、學(xué)習(xí)總結(jié)了有了許多的收獲，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn): 1.下欄著地階段擺動(dòng)腿的技術(shù)動(dòng)作是爭(zhēng)議最大的,擺動(dòng)腿積極下欄時(shí)的下扒動(dòng)作是現(xiàn)代技術(shù)的特點(diǎn),為了使肌肉在生理限度內(nèi)有最大的彈性勢(shì)能貯備,同時(shí)盡可能減小足著地時(shí)人體水平速度的損失,要求足著地時(shí)人體對(duì)地面的沖量的作用方向應(yīng)趨向垂直方向,與水平面的夾角(著地角)要相應(yīng)增大,同時(shí)也可以獲得較高的著地重心。

2.關(guān)于曲腿下欄和直腿下欄的觀點(diǎn),研究認(rèn)為我們不能從局部去看擺動(dòng)腿的下欄技術(shù)。我們?cè)诜治鲞\(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作時(shí)不僅要符合生物力學(xué)的原理,還要符合運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)的原理,當(dāng)起跨腿處于垂直支撐階段時(shí),擺動(dòng)腿的足跟幾乎碰到臀部,膝關(guān)節(jié)的夾角比一般短跑運(yùn)動(dòng)員相應(yīng)的要小(可達(dá)28°一34°),這個(gè)角度在慢跑中或靜止?fàn)顟B(tài)是無(wú)法做到的。在起跨腿充分前蹬的情況下擺動(dòng)腿在充分送髓的前提下,以髖關(guān)節(jié)發(fā)力向上快速擺動(dòng)攻欄時(shí)下腿的擺速落后大腿的擺速,由于慣性的作用才使擺動(dòng)腿的膝角變小。

3.在下欄階段小腿不存在主動(dòng)擺直的動(dòng)作,當(dāng)大腿彎曲時(shí),膝關(guān)節(jié)的股二頭肌,半膜肌會(huì)產(chǎn)生被動(dòng)不足的現(xiàn)象阻礙膝關(guān)節(jié)的伸直25°。所以在膝關(guān)節(jié)夾角很小的情況下主動(dòng)伸直膝關(guān)節(jié)是很困難的。因此在這個(gè)技術(shù)動(dòng)作方面不應(yīng)該存在什么直腿下欄與曲腿下欄之說(shuō),主要還是髓關(guān)節(jié)的肌肉力量及靈活性。是大腿帶動(dòng)小腿的結(jié)果。

4.過(guò)欄前和過(guò)欄后的步幅大小決定過(guò)欄效率的高低，欄前的起跨決定身體重心的運(yùn)動(dòng)軌跡,它是影響過(guò)欄最優(yōu)化的一個(gè)決定性因素。過(guò)欄的質(zhì)量和起跨時(shí)的身體重心高度直接相關(guān)。

5.過(guò)欄技術(shù)應(yīng)該緊密與運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、解剖學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)同時(shí)交叉、貫通，這樣對(duì)于400m跨欄過(guò)欄技術(shù)及整個(gè)跨欄技術(shù)都會(huì)有更大的質(zhì)的飛躍。

5.參考文獻(xiàn)

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第三篇：運(yùn)動(dòng)器系的生物力學(xué)特性

第二章 運(yùn)動(dòng)器系的生物力學(xué)特性

（一）自學(xué)內(nèi)容

人體運(yùn)動(dòng)器系由骨、關(guān)節(jié)和肌肉組成，其主要功能是使人體運(yùn)動(dòng)。因此，要向深入揭示人體運(yùn)動(dòng)的力學(xué)規(guī)律，必然要涉及到人體運(yùn)動(dòng)器系各組成部分的結(jié)構(gòu)、功能及所表現(xiàn)的力學(xué)特點(diǎn)和力學(xué)特性。

了解材料力學(xué)的基本概念，如載荷、應(yīng)變、應(yīng)力、應(yīng)力-應(yīng)變曲線、粘彈性等；骨的生物力學(xué)特性；關(guān)節(jié)軟骨、韌帶、肌腱的生物力學(xué)特性；人體關(guān)節(jié)力學(xué)；要掌握骨骼肌的生物力學(xué)特性和運(yùn)動(dòng)器系整體的生物力學(xué)性能與特點(diǎn)，重點(diǎn)掌握肌肉的力學(xué)模型以及肌肉的收縮特點(diǎn)。

（二）本章重點(diǎn)

1、骨骼肌的生物力學(xué)特性。

2、運(yùn)動(dòng)器系整體的生物力學(xué)性能與特點(diǎn)。

（三）本章難點(diǎn)

1、人體運(yùn)動(dòng)器系的材料力學(xué)特點(diǎn)。

2、骨骼肌的生物力學(xué)特性。

（四）本章考點(diǎn)

1、骨骼肌的生物力學(xué)特性。

2、運(yùn)動(dòng)器系整體的生物力學(xué)性能與特點(diǎn)。

（五）學(xué)習(xí)指導(dǎo)

人體運(yùn)動(dòng)器系的力學(xué)特性，以及人體基本活動(dòng)形式的特征是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的重要組成部分。本章主要是對(duì)人體的骨、關(guān)節(jié)軟骨、韌帶、關(guān)節(jié)及骨骼肌的生物力學(xué)特性有一個(gè)全面地了解，為加深后面章節(jié)對(duì)動(dòng)作技術(shù)的生物力學(xué)分析作基礎(chǔ)。其中，肌肉的生物力學(xué)特性是重點(diǎn)，要熟練掌握肌肉的三元模型，肌肉的力-速曲線等，還要掌握人體運(yùn)動(dòng)器系的整體的生物力學(xué)性能和特點(diǎn)，如環(huán)節(jié)、運(yùn)動(dòng)鏈及骨杠桿等。

第四篇：《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)大綱講解

《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)A》教學(xué)大綱(04)

一、說(shuō)明

（一）課程定義：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)基礎(chǔ)是研究人體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門(mén)應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)。它是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析的唯一手段，其運(yùn)動(dòng)技術(shù)數(shù)據(jù)采集方法和分析方法是本門(mén)課程中最具特色的部分，在體育學(xué)科中具有不可替代的作用。

（二）編寫(xiě)依據(jù)：本大綱依據(jù)國(guó)家教育行政部門(mén)有關(guān)對(duì)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生的培養(yǎng)任務(wù)及目標(biāo)，結(jié)合考慮運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生的實(shí)際情況制定。

（三）目的任務(wù)：向?qū)W生傳授體育運(yùn)動(dòng)中人體（包括器械）運(yùn)動(dòng)的基本原理和基本知識(shí)。其中重點(diǎn)掌握運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)數(shù)據(jù)的采集方法和基本儀器的使用方法，以及從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)數(shù)據(jù)中解讀運(yùn)動(dòng)技術(shù)信息的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和動(dòng)手操作的技能。

（四）課程編碼：20520009，適用于運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生使用。

（五）學(xué)時(shí)數(shù)與學(xué)分：本課程86學(xué)時(shí)，5學(xué)分。

二、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

教學(xué)基本內(nèi)容

講授

第一章 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)概述 第二章 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)數(shù)據(jù)采集 第三章 人體運(yùn)動(dòng)實(shí)用力學(xué)原理 第四章 骨、關(guān)節(jié)、肌肉力學(xué)基礎(chǔ) 第五章 運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析基礎(chǔ)

合 計(jì) 16 16 16 16 66

教學(xué)安排 討論

實(shí)踐

實(shí)驗(yàn)4 2 20 30 20 18 16 86 小計(jì)

三、教學(xué)內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn)

第一章 緒論

知識(shí)點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的定義，基本概念，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的任務(wù)。第二章 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)數(shù)據(jù)的采集

知識(shí)點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)技術(shù)數(shù)據(jù)的意義，運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)的測(cè)量，攝影攝像基礎(chǔ)、視屏數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，運(yùn)動(dòng)技術(shù)解析原理和方法介紹，測(cè)力原理，測(cè)力應(yīng)用介紹。

相關(guān)實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1：攝像機(jī)操作，視屏數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作 實(shí)驗(yàn)2：運(yùn)動(dòng)技術(shù)圖片重心實(shí)測(cè)

實(shí)驗(yàn)3：運(yùn)動(dòng)技術(shù)錄像解析(自編軟件)實(shí)驗(yàn)4：艾里爾錄像解析軟件(或同濟(jì)大學(xué)解析軟件)實(shí)驗(yàn)5：三維測(cè)力平臺(tái)

實(shí)驗(yàn)6：應(yīng)變片在測(cè)力中的應(yīng)用之一(應(yīng)變片粘貼技術(shù))實(shí)驗(yàn)7：應(yīng)變片在測(cè)力中的應(yīng)用之二(應(yīng)變測(cè)力儀使用)第三章 人體運(yùn)動(dòng)實(shí)用力學(xué)原理

知識(shí)點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)，動(dòng)量定理、動(dòng)量矩定理，穩(wěn)定性原理，流體力學(xué)原理 相關(guān)實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)8：一維平衡板實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)9：平衡臺(tái)測(cè)量重心位置 第四章 骨、關(guān)節(jié)、肌肉力學(xué)

知識(shí)點(diǎn)：骨力學(xué)、關(guān)節(jié)力學(xué)、肌肉力學(xué) 相關(guān)實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)10：縱跳實(shí)驗(yàn)(人體素質(zhì)測(cè)量?jī)x)第五章 運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析基礎(chǔ)

知識(shí)點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析基本方法、跑跳投技術(shù)分析、舉重技術(shù)分析、體操技術(shù)分析、游泳技術(shù)分析。

四、考核

（一）考核形式：實(shí)驗(yàn)報(bào)告、閉卷筆試。

（二）成績(jī)計(jì)算：較好的完成大綱安排的基本實(shí)驗(yàn)，并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告；以實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)定成績(jī)，占總考核成績(jī)的20％。較好的完成大綱各部分講授課安排的內(nèi)容及問(wèn)題。成績(jī)?cè)u(píng)定采用閉卷筆試，占總考核成績(jī)的80％。

（三）考試的形式及試卷結(jié)構(gòu)

1）答題方式：本課程考試采用閉卷筆試方式，題目包括：填空題、判斷題、選擇題、問(wèn)答題、計(jì)算題。

2）考試時(shí)間（考試所需要的時(shí)間）：120分鐘。

3）題型分?jǐn)?shù)比例：填空題15%、判斷題10%、選擇題15%、問(wèn)答題30%、計(jì)算題30%。

4）內(nèi)容比例：緒論10%、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)數(shù)據(jù)的采集40%、人體運(yùn)動(dòng)實(shí)用力學(xué)原理30%、骨、關(guān)節(jié)、肌肉力學(xué)20%。

5）試題難易程度比例：基本題60%、難度題30%、發(fā)揮題10%。

五、教材與參考教材

教學(xué)用書(shū)：

1.體育學(xué)院通用教材，《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)》，北京：人民體育出版社，1990年第1版。參考書(shū)目：

1.石玉琴等編，《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究方法與實(shí)驗(yàn)》，成都：西南財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社，1995年1版。2.劉北湘編，《競(jìng)技運(yùn)動(dòng)技術(shù)原理》，西安：西安交通大學(xué)出版社，1996年1版。

第五篇：網(wǎng)球擊球技術(shù)的生物力學(xué)分析

遠(yuǎn)動(dòng)生物力學(xué)作業(yè)：結(jié)合遠(yuǎn)動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)，寫(xiě)一篇關(guān)于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的具體應(yīng)用課程論文，要求：普通論文格式，500字以上。

網(wǎng)球擊球技術(shù)的生物力學(xué)分析

體教2班 陳鍵中 學(xué)號(hào)：0905010028

提高擊球速度關(guān)鍵在于揮拍速度。擊球時(shí)能合理加大揮拍的幅度，充分調(diào)動(dòng)身體各部肌肉協(xié)調(diào)用力，提高擊球的力量和速度，用平擊球的方法以球拍的有力部位在恰當(dāng)?shù)膿羟螯c(diǎn)打球的中心部位，就能發(fā)揮球速快、力量大、打法兇狠的平擊球特點(diǎn)。

能使網(wǎng)球產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)的力是拍面與球撞擊時(shí)拍線發(fā)生彎曲而下凹，部分球體被拍線兜住，如果這時(shí)向斜上方揮拍，位于球體下半部的彎曲拍線的彈性力就會(huì)大于上半部彎曲拍線的彈力，其結(jié)果是彈性力的合力就會(huì)向上偏離球心。彈性力偏離球心的距離雖然小于摩擦力偏離球心的距離（即球的半徑，摩擦力沿球面的切線方向），但彈性力強(qiáng)度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于摩擦力，它所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力距也就遠(yuǎn)比摩擦力的力距大。使球產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的主要是這個(gè)力。

現(xiàn)代正拍技術(shù)本質(zhì)上新的發(fā)展奧秘有:1）握拍：現(xiàn)代正手多采用半西方或者西方式目的是開(kāi)發(fā)更多的前臂以及手腕的力量，參與發(fā)力尤其是制造上旋。2）引拍：從生物力學(xué)機(jī)制上分析，現(xiàn)在正手的最大優(yōu)點(diǎn)在于角動(dòng)量的充分開(kāi)發(fā)，在引拍環(huán)節(jié)上，我們至下而上清楚的看到：膝關(guān)節(jié)、髖、軀干、肩都有明顯的扭轉(zhuǎn)。并且觀察發(fā)現(xiàn)，至下而上的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度是依次增大的。髖在膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的基礎(chǔ)又轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)角度（髖與底線的角度通常接近90度），肩又在髖的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)動(dòng)了20到30度。想象下，這么樣依次扭轉(zhuǎn)而儲(chǔ)備的能量庫(kù)，如果到時(shí)能象火箭發(fā)射時(shí)能量一級(jí)一級(jí)依次傳遞，那么由此產(chǎn)生的角動(dòng)量當(dāng)然是巨大的.3）揮拍：開(kāi)始比目魚(yú)肌、腓腸肌以及大腿股四頭肌蹬伸做向心收縮向上傳遞能量。接著是臀大肌也做的向心收縮。向上再是腹內(nèi)外斜肌，背部機(jī)群以及斜方肌做向心/離心收縮在積累起前面的能量繼續(xù)向上肢，手臂傳遞。剩下依次是三角肌，胸大肌，肱二頭肌、旋前圓肌以及手腕屈機(jī)群的向心收縮，最后全部力量傳遞到拍頭而這其中手腕在擊球瞬間將承擔(dān)巨大的壓力.4）隨揮：肌肉的收縮形式恰好與揮拍加速階段相反。通過(guò)采用攝像和多媒體技術(shù)以及力學(xué)分析,認(rèn)為擊球的入射角一般在12°～30°之間,中等速度飛行的上旋球和平擊球落地反彈后反彈角小于入射角,下旋球的反彈角大于入射角。網(wǎng)球的落地反彈形式有二種,一種是一般的反彈,球與地面沒(méi)有滑動(dòng)。另一種是球與地面有滑動(dòng)的滑動(dòng)反彈?；瑒?dòng)反彈的球,角度小、速度快更具攻擊性。場(chǎng)地與球的摩擦系數(shù)越小越容易產(chǎn)生滑動(dòng)反彈,入射角越小,入射速度越快,越容易產(chǎn)生滑動(dòng)反彈。運(yùn)動(dòng)員應(yīng)盡可能打入射角小入射速度快的球,以提高擊球質(zhì)量。下旋球最容易產(chǎn)生滑動(dòng)反彈。在摩擦系數(shù)較小的場(chǎng)地可以多打下旋球。

通過(guò)分析兩種不同網(wǎng)球底線擊球技術(shù)的握拍法、步法和引拍揮拍的運(yùn)動(dòng)軌跡,比較它們的技術(shù)特點(diǎn)及其生物力學(xué)特征,認(rèn)為現(xiàn)代鞭打式擊球技術(shù)比傳統(tǒng)長(zhǎng)行程擊球技術(shù)有明顯優(yōu)勢(shì),可以擊出力量更大,速度更快,旋轉(zhuǎn)更強(qiáng),極具穿透力的上旋球,顯著地提高了擊球的攻擊性和穩(wěn)定性。兩種不同類(lèi)型底線擊球各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的比較分析,不難看出它們各自技術(shù)環(huán)節(jié)互相之間存在必然的有機(jī)聯(lián)系,構(gòu)成一個(gè)特定的技術(shù)系統(tǒng).它們各自表現(xiàn)出的技術(shù)特點(diǎn)和生物力學(xué)特征是由其技術(shù)結(jié)構(gòu)所規(guī)定的,不會(huì)隨人的愿望而任意改變.現(xiàn)代鞭打式底線擊球所能發(fā)揮出的力量、速度和旋轉(zhuǎn)是傳統(tǒng)長(zhǎng)行程擊球技術(shù)難以達(dá)到的,前者的技術(shù)合理程度高于后者,代表了當(dāng)今世界網(wǎng)球技術(shù)發(fā)展的主潮流.[