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1.运动生物力学是研究体育运动中人体机械规律的科学,在中国也叫做“人体运动力学”。
2.运动生物力学的任务主要有以下几类:
①研究运动员身体结构和机能的力学特性:运动生物力学从生物力学的观点研究运动器官、呼吸、血液循环、神经诸系统的结构及运动素质的力学特征,并考虑到性别、年龄的特点及训练水平的影响等。
②确立运动技术原理:通过对各项运动技术的生物力学研究,提出必要的参数,将各种各样完成动作的实践上升为理论,塑造出标准运动技术的模式,使教练员和运动员明确什么样的动作是正确的,然后通过一定手段对运动员的动作进行技术诊断,提高训练的科学性。
③改进和设计运动器械:人体本身的运动效果和人体对器械的作用效果如何,同运动器械是否具备良好的运动性能有关。从运动生物力学观点出发,把人体运动技术和运动器械的力学性能结合起来考虑,提出运动器械最佳的标准,改进旧的或设计新的运动器械。
④防治运动创伤:对人体结构材料的力学研究和对运动技术的生物力学分析,能揭示人体各器官系统的形态结构与机能之间的具体联系,使人们知道什么运动对健康无妨,什么运动容易损伤,从而正确地编制和选择训练手段。
⑤为运动员的选材提供有关参数:研究各项运动技术的生物力学特征,提出有关参数,以便从运动生物力学方面了解各专项运动员应具备的形态、机能和素质条件,供选拔运动员时参考。
3.运动生物力学的主要内容包括以下几类:
①人体结构材料力学:运动生物力学把人体骨骼看作支撑器官,研究它的力学性能及安全强度;把两骨通过关节的连接看作是运动偶,把依次连接起来的运动偶看作是运动链;把骨骼、关节和肌肉构成的整体视为骨杠杆系统;分析在肌肉的拉力下骨骼围绕关节所进行的转动;探讨肌肉在运动链中的各种作用。同时也涉及呼吸、血液循环等器官的力学特性。
②人体静力学:主要是研究人体从事体育活动时的平衡问题。运动生物力学把人体看作是组合物体,分别由头、躯干、上臂、前臂、手、大腿、小腿和足这些环节组成。用一定的方法确定人体各环节重心,并求得人体重心。
③人体运动学:人体除平衡运动外,还有位移运动、旋转运动和复杂的空间运动。这是以人的整体运动的主要特征进行的分类,是相对的。在这相对的分类中,多见的是复杂的空间运动。人体运动学是从空间和时间的观点描述人体的运动,探讨人体位置的变化和时间的关系,求得平动和转动中的位移、时间、速度和加速度,也研究跳跃和投掷的合理角度等问题,它抓住运动的外形,分析运动的现象和过程。
④人体动力学:以力学定律为基础,探讨力和人体运动的关系。当把人体当做一个力学对象研究其受力情况时,将影响人体运动的力分为外力和内力两类。外力是人体以外别的物体的作用,是使人体产生加速度或发生变形的原因,它包括人体重力、支撑反作用力、摩擦力和流体阻力等。内力是人体各部分之间的相互作用,只使人体发生变形、产生局部加速度,它包括组织器官的被动阻力和肌肉拉力等,其中肌肉拉力是制约人体运动的主导力。一般,人体运动是人体与外界环境之间的相互作用引起的。
⑤各项运动技术的生物力学分析:这是紧密结合体育实践为运动训练服务的一部分内容,常对各项优秀运动员的运动技术进行定量的研究,探讨各项运动技术的原理和最佳运动技术。
4.此外,运动生物力学是一门应用科学,因此把研究方法作为本学科的重要组成部分。研究人体运动时,经常需要的参数有人体重心及其坐标、关节运动的角度、人体运动的速度和加速度、踏蹬力量和时间、肌肉工作的强度等,因此必须用测试的方法收集材料,进行研究。这种方法主要是:
①摄影记录动作。分为普通摄影、运动光点摄影、连续闪光摄影和电影摄影。普通摄影是用普通照相机摄单个动作,适合研究静力性运动,用途较窄。
②测定速度和加速度。有光电计时和加速度测定仪测定两种方法。光电计时,是把光电计时器安装在跑道的等距点上,运动员通过光电计时器的遮光信息,由示波器显示或记录仪描记,可看出经过每两个光电计时器之间的时间,求得平均速度。加速度测定仪由传感器组成,把它带在身上跑动,身体的加速度由示波器显示或记录仪描记下来。
③其他测试。a。测定关节角度的变化,可用关节角度仪。b。测定动态力。如测定运动员走、跑和跳跃时产生的各种力量,可用测力仪。C。描记肌电图。测定人在运动时各部分肌肉的状况和变化记录动作,获得原始测定数据是运动生物力学研究的关键一环,在此基础上还需进行分析、综合,上升为理论。
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GMT+8, 2024-12-27 10:03
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