最新3、第二章 人体生物力学参数-运动学参数-精简1PPT课件.ppt

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1、3、第二章人体生物力学参数-运动学参数-精简1第二节运动学参数一、运动学参数人体运动的运动学是研究人体或器械在空间的位置随时间变化的规律性，研究人体或器械运动的轨迹、速度、和加速度等。从而揭示人体运动或器械的外部状况，对运动进行外显特征的比较。（一）运动学参数时间参数、空间参数、时空参数游1．时间参数（1）时刻：是人体位置的时间量度，是时间上的一个点。（2）时间：是运动结束时刻与运动开始时刻之差值，过程量。3．时空参数（1）速度(V)速度=位移/时间,是描述人体运动快慢和方向的物理量,矢量。（2

2、）速率速率=路程/时间之比，是描述人体运动快慢程度的物理量，标量。飞行速度最快的球——羽毛球（3）角速度（ω）指人体在单位时间内转过的角度。矢量。角速度ω=角位移Ф/时间t表示物体转动的快慢与转动方向。单位red/s。对于一些投掷类、球类项目，出手角速度往往是衡量技术好坏、决定运动成绩的物理量。出手动作往往是绕肩轴、肘轴、膝轴和髋轴的转动，出手瞬间绕转动环节的转动角速度，决定着球的飞行速度。（4）加速度指单位时间内人体速度的变化量，是描述人体运动速度变化快慢的物理量，用a表示。①直线运动中，与速

3、度方向在同一条直线上;②曲线运动中，由于速度大小和方向均会发生改变，将a分解为两个分量，一个沿法线方向称法向加速度（an），一个沿切线方向称切向加速度(at)。③在圆周运动中，常常把法向加速度(an)称作向心加速度。（an=v2/r=ω2r）圆周运动中，速度、角速度与向心加速度的关系。atana（5）角加速度表示人体转动时角速度变化的快慢，用β表示。指转动中角速度的时间变化率。如：转动人体在某一时刻（t1）角速度为ω1；在时刻（t2）角速度为ω2，则β=△ω/△t=(ω2-ω1)/(t2-t1)

4、。vt选择100m、400m、马拉松跑？垂直运动平面拍摄到标枪由A位置被加速到B，请问能获得哪些指标？AB位移：S时间：t平均速度：v=S/tABCD垂直运动平面拍摄到标枪被加速的路径A—B—C—D，AB、CD距离很短请问能获得哪些指标？位移：S1，S2，S3时间：t1，t2，t3平均速度：v1=S1/t1，v2=S2/t2，v3=S3/t3平均加速度：a=(v2-v1)/t3，(已知标枪重量m，根据动量定理)平均作用力：F=m(v2-v1)/t3平动转动位移s角位移Φ速度v=位移/时间角速度ω

5、=角位移/时间加速度a=速度/时间角加速度β=角速度/时间线量与角量比较二、运动学参数特征（相对性、瞬时性）（一）相对性特征在研究问题时，涉及到位移、速度、加速度等，都是相对于选定的参照系而言，只有确定了参照系，这些量才有确定的意义，这一性质特征可概括为相对性。人体运动是绝对的，但是如何描述运动特性，只有把运动进行相对比较，才能对运动进行分析研究，进行定量分析。运动学指标具有相对性特征，只有放在参照系和坐标系里进行研究，运动学指标才有可比性。1．参照系又称参考系参照系：指为了描述人体运动所选定的

6、作为参考标准的物体或物体群。（1）惯性参照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照系，通常又称为静参照系。相对于地球都是静止不动的，均可称为惯性参照系。（2）非惯性参照系指以相对于地球作变速运动物体，或者说以相对于惯性参照系做变速运动的物体作为参照系，通常称为动参照系。在人体完成各种体育动作时，有时需要研究局部肢体的运动状态变化，在大多数情况下，是以人体躯干或身体重心作为参照系，因为在完成体育动作时，人体躯干或身体重心的位置不断改变的，因此他们属于非惯性参照系。2．坐

7、标系坐标系是具有参照原点、参照方向、参考单位的参照系。常用的有3种：（1）一维坐标系最简单的是一维坐标．坐标轴用OX表示。100m跑、游泳均朝一个方向运动等一般可近似看作在一维坐标上的运动。起点起点（2）二维坐标系二维坐标系又称平面坐标系，若人体在空间的运动是在一个平面上，这个运动可以有两个方向。由原点引出两根互成直角的轴分别为ox轴和oy轴。xyO在平面问题中还可用极坐标系，它不用坐标轴的刻度，而是取固定于参照系上的一点为原点O，称极点。由此引出一条射线称极轴，这就组成极坐标系。（3）三维坐标

8、系三维坐标系又称空间坐标。判断人体的运动要从3个方向上看，由原点引出3条互相垂直的数轴，分别用OX、OY、OZ表示。（三）运动学参数的瞬时性特征瞬时性是指人体在某一时刻或通过运动轨迹某一点时的运动学特征。运动学瞬时参数是描述运动关键点的特征与指标，比平均指标更详细。1．瞬时速度与平均速度瞬时速度是人体在某一时刻或通过运动轨迹某一点时的速度。瞬时速度是通过某一位置时刻的速度。在体育实践中，瞬时速度是不可缺少、必须重视，只有通过了解瞬时速度才可以知道动作的临界状态的特征。平均速度是人体在某一段时间间