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运动生物力学一、名词解释1、运动生物力学:作为体育科学学科体系中的一门交叉学科,是以机能解剖学、运动生理学和力学的理论与方法,研究人体运动器系的生物力学特征、人体运动动作的力学规律以及运动器械机械力学规律的学科。2、人体惯性参数:指人体整体及环节的质量、质心(重心)位置、转动惯量及转动半径。3、转动惯量:是衡量物体(人体)转动惯性大小的物理量。公式 rminiJ214、惯性参考系:指以地球或相对于地球静止不动的物体或做匀速直线运动的物体作为参考系,又称静参考系。5、非惯性参考系:指以相对于地球做变速运动物体,或者说以相对于惯性参考系做变速运动的物体作为参考系,又称动参考系。6、瞬时速度:人体在某一时刻或通过运动轨迹某一点时的速度。7、人体内力:若将人体看做一个生物力学系统,则人体内部各部分相互作用的力。 (肌肉力、组织粘滞力、韧带张力、关节约束反作用力)8、人体外力:若将人体看作一个生物力学系统,来自于外界作用于人体的力。(重力、弹性力、摩擦力、支撑反作用力、介质作用力)9、拉伸载荷:是沿骨的长轴方向,自骨的表面向外施加相等而反向的载荷,在骨内部产生拉应力和拉应变。 (单杠悬垂时上肢骨的受力) 。10、压缩载荷:是在骨的长轴方向上,加于骨表面的向内而反向的载荷,在骨内部产生压应力和压应变(举重举起后上肢和下肢骨的受力)11、应力松弛:当物体突然发生应变时,若应变保持一定,则相应的应力会随时间的增加而下降。12、转动定律:刚体绕定轴转动时,转动惯量与角速度的乘积等于作用于刚体的合外力矩。 JM13、鞭打动作:在克服阻力或自体位移过程中,肢体依次加速与制动,使末端环节产生极大速度的动作形式。14、蹬伸动作:人体在有制成的状态下,下肢各环节积极伸展,配合以正确的摆臂技术,给支撑面施加压力,以获得较大支撑反作用力的动作过程。15、稳定角:是重力作用线和重心至支撑面相应边界的连线之间的夹角。16、连续介质模型:不考虑流体的微观分子结构,而是将流体视为由无穷多个流体质点稠密而无间隙所组成的连续介质。17、流线:在流体运动过程中,在一定瞬间依次排列的一系列流体质点的运动方向线。18、摩擦阻力:流体与运动物体表面之间的摩擦力。19、压差阻力:由于流动时流束变形以及涡旋的出现等原因,在物体的前方和后方产生压强差所引起的阻力20、兴波阻力:由于物体的自由液面运动而产生波浪所引起的阻力。21、惯性阻力:由于流体做非定常流动或运动物体在流体中做加速运动所引起的阻力。二、填空1、运动学之父———古希腊,亚里士多德。2、1901 年,梅布里奇发表了《运动中的人体的图像集》3、1967 年国际体育和教育理事会(ICSPE)在瑞士苏黎世召开第一届国际生物力学讨论会。4、1980 年我国成立了中国体育科学学会,同时成立了运动生物力学分会。5、质心是物质的质量中心,重心是物体个组成部分所受重力的合力作用点。6、影响人体总重心位置的因素:性别、年龄、运动专项、体型、姿势、生理与心理。7、影响力作用效果的因素:方向、大小、作用点8、动力学参数的测量手段:三维测力台、分布式足底压力测量系统、等动力量测量系统和各种专用测量设备。9、根据外力作用的不同,人体骨骼的受力形式为:拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转和复合载荷。10 粘弹性体相对于弹性体来说的特征:应力松弛;蠕变、滞后11、关节润滑机制:界面润滑;压渗润滑。12、肌肉力学模型的三元素模型:收缩元、串联弹性元、并联弹性元13、影响人体平衡的力学因素:支撑面、重心高度、体重。14、影响抛物远度的因素:出手速度、抛射角15、流动阻力的分类:摩擦阻力、压差阻力、兴波阻力、惯性阻力三、选择 /判断1、人体转动惯量会随着各环节的质量及其空间分布情况和转轴位置的变化而变化。2、力具有方向性,是矢量。力的合成与分解遵循平行四边形法则。3、人体受力分为:正心力(力的作用线通过人体质心)和偏心力(力的作用线不通过人体质心) 。大多数力为偏心力,只有重力永远是正心力。4、力矩:①是使人体(物体)转动状态发生变化的原因。②是矢量,大小为力和力臂的乘积,方向用右手螺旋定则判定。③逆时针为正力矩,顺时针为负力矩。5、动量:①描述事物在一定运动状态下具有的运动量。②大小为质点的质量与速度的乘积。③动量是矢量,方向为速度的方向。6、动量矩:①是转动惯量与角速度的乘积。②是矢量,方向与角速度方向相同。7、弯曲载荷举例:负重弯举(杠铃)时前臂的受力。8、剪切载荷举例:人体运动小腿制动时,股骨髁在胫骨平台上的滑动产生剪应力。9、Hill 方程描述了骨骼肌收缩时的力-速度关系。Hill 方程 aFobv10 肌肉力量变化梯度:①短时间内肌力的变化(爆发力)用力的梯度加以度量。②达到 1/2 最大力所需的时间( ) ,为力的时间梯度。 ③力的最
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