運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)第二章 人體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)ppt課件

1、第二章 人體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)人體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)2.1 2.1 人體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)人體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)v人體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)義務(wù)就是經(jīng)過位置、速度、加速度等物理量描畫和研討人體和器械的位置隨時(shí)間變化的規(guī)律或在運(yùn)動(dòng)過程中所經(jīng)過的軌跡，而不思索導(dǎo)致人體和器械位置和運(yùn)動(dòng)形狀改動(dòng)的緣由。 人體的簡化人體的簡化人體極為復(fù)雜，而人體的運(yùn)動(dòng)更為復(fù)雜，因此必需把人體簡化，這人體極為復(fù)雜，而人體的運(yùn)動(dòng)更為復(fù)雜，因此必需把人體簡化，這樣可為分析人體動(dòng)作提供方便，樣可為分析人體動(dòng)作提供方便，質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)(只需質(zhì)量而沒有外形大小只需質(zhì)量而沒有外形大小)剛體剛體(既思索物體的質(zhì)量又思既思索物體的質(zhì)量又思索物體的外形和大小索物體的外形和大小)

2、2.1.1 2.1.1 運(yùn)動(dòng)的相對性及參考系運(yùn)動(dòng)的相對性及參考系坐標(biāo)系坐標(biāo)系概念：概念： 坐標(biāo)系是指設(shè)置在參考系上的數(shù)軸，坐標(biāo)系是指設(shè)置在參考系上的數(shù)軸，是是 參考系的數(shù)學(xué)籠統(tǒng)。它在性質(zhì)參考系的數(shù)學(xué)籠統(tǒng)。它在性質(zhì)上起著參考系的上起著參考系的 作用，而在數(shù)量作用，而在數(shù)量上又能準(zhǔn)確描畫。上又能準(zhǔn)確描畫。 三要素是：參照原點(diǎn)、參照方向、參三要素是：參照原點(diǎn)、參照方向、參照單位。照單位。常用的坐標(biāo)系有三種： 一維坐標(biāo)系沿著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。如100跑、游泳等 坐標(biāo)系 二維坐標(biāo)系在某一個(gè)固定平面上運(yùn)動(dòng) 三維坐標(biāo)在空間隨意運(yùn)動(dòng)矢狀面矢狀軸程度面額狀面額狀軸垂直軸2.1.2 人體運(yùn)動(dòng)的方式和根本概念人體運(yùn)動(dòng)的

3、方式和根本概念1. 軌跡、路程和位移軌跡、路程和位移 軌跡的概念，路程和位移的區(qū)別。軌跡的概念，路程和位移的區(qū)別。2. 人體運(yùn)動(dòng)的方式人體運(yùn)動(dòng)的方式 人體運(yùn)動(dòng)的方式多種多樣，如把人體簡化為質(zhì)人體運(yùn)動(dòng)的方式多種多樣，如把人體簡化為質(zhì)點(diǎn)，按質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡可分為直線運(yùn)動(dòng)與曲線運(yùn)點(diǎn)，按質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡可分為直線運(yùn)動(dòng)與曲線運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。人體運(yùn)動(dòng)的分類v人體簡化為質(zhì)點(diǎn)：可將人體運(yùn)動(dòng)分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)；v人體簡化為剛體：可將人體運(yùn)動(dòng)分為平動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)和復(fù)合運(yùn)動(dòng)。 人體運(yùn)動(dòng)的分類豎直上拋質(zhì)點(diǎn)直線運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)曲線運(yùn)動(dòng)自在落體變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)剛體平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、復(fù)合運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)普通曲線運(yùn)動(dòng)v勻速直線運(yùn)動(dòng)：

4、在恣意相等時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的路勻速直線運(yùn)動(dòng)：在恣意相等時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的路程都相等。程都相等。V=C,a=0v勻變速直線運(yùn)動(dòng)：當(dāng)人體沿恣意相等的時(shí)間勻變速直線運(yùn)動(dòng)：當(dāng)人體沿恣意相等的時(shí)間內(nèi)，速度變化量都相等。內(nèi)，速度變化量都相等。a=C, a0, a0,a0的三種情況分析。的三種情況分析。 瞬時(shí)加速度：瞬時(shí)加速度：1212ttvvatvat0lim1. 運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性原理運(yùn)動(dòng)疊加原理運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性原理運(yùn)動(dòng)疊加原理 假設(shè)一物體同時(shí)參與幾個(gè)運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)，那么每假設(shè)一物體同時(shí)參與幾個(gè)運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)，那么每一運(yùn)動(dòng)不受其它運(yùn)動(dòng)影響。物體的運(yùn)動(dòng)可以看成幾個(gè)一運(yùn)動(dòng)不受其它運(yùn)動(dòng)影響。物體的運(yùn)動(dòng)可以看成幾個(gè)各自獨(dú)立分運(yùn)動(dòng)疊加而成。各自獨(dú)

5、立分運(yùn)動(dòng)疊加而成。2. 速度矢量的合成與分解速度矢量的合成與分解p27圖示圖示V1V2V水流方向V=V1+V2 速度合成矢量和的運(yùn)算,平行四邊形法那么速度大小： 方向： ，為合速度v與程度方向的夾角。21vvv2221vvv12vvarctg 速度分解sin,cos21vvvv是速度合成的逆運(yùn)算。是速度合成的逆運(yùn)算。 V1V2V3. 質(zhì)點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng) 質(zhì)點(diǎn)的絕對運(yùn)動(dòng)、相對運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的絕對運(yùn)動(dòng)、相對運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng)絕對運(yùn)動(dòng)：動(dòng)點(diǎn)相對靜止參考系的運(yùn)動(dòng)絕對運(yùn)動(dòng)：動(dòng)點(diǎn)相對靜止參考系的運(yùn)動(dòng)相對運(yùn)動(dòng)：動(dòng)點(diǎn)相對動(dòng)參考系的運(yùn)動(dòng)相對運(yùn)動(dòng)：動(dòng)點(diǎn)相對動(dòng)參考系的運(yùn)動(dòng)牽連運(yùn)動(dòng)：動(dòng)參考系相對靜參考系的運(yùn)

6、動(dòng)牽連運(yùn)動(dòng)：動(dòng)參考系相對靜參考系的運(yùn)動(dòng)動(dòng)點(diǎn)動(dòng)點(diǎn)動(dòng)系動(dòng)系靜系靜系相對運(yùn)動(dòng)相對運(yùn)動(dòng)絕對運(yùn)動(dòng)絕對運(yùn)動(dòng)牽連運(yùn)動(dòng)牽連運(yùn)動(dòng)三種運(yùn)動(dòng)之間關(guān)系三種運(yùn)動(dòng)之間關(guān)系乘電梯問題，投擲問題v 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度合成reavvvP30例題XYVaVeVr3060 質(zhì)點(diǎn)加速度合成引見質(zhì)點(diǎn)加速度合成引見reaaaa作業(yè)：教材P51:4,7,8題 2.1.5 運(yùn)動(dòng)的描畫方法運(yùn)動(dòng)的描畫方法1. 運(yùn)動(dòng)學(xué)方程運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和運(yùn)用 根本方程：根本方程：0t0,v0,x0t運(yùn)動(dòng)方向x20000)(21)(ttattvxx)(00ttavv當(dāng)當(dāng)t0=0t0=0時(shí)，時(shí)，x0=0 x0=0，公式簡化為：，

7、公式簡化為： 2021attvxatvv0axvv2202位移位移速度速度自在落體運(yùn)動(dòng)自在落體運(yùn)動(dòng)(忽略空氣阻力忽略空氣阻力)： 加速度為重力加速度加速度為重力加速度g=9.8米米/秒秒2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，方向指向地心。方向指向地心。運(yùn)動(dòng)方程：運(yùn)動(dòng)方程： 221gth gtvtghvt22豎直上拋運(yùn)動(dòng)：豎直上拋運(yùn)動(dòng)： 重力加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的勻減速重力加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后為自在落體運(yùn)動(dòng)。直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后為自在落體運(yùn)動(dòng)。2021gttvhgtvvt0ghvvt22022、 圖像法圖像法運(yùn)動(dòng)軌跡曲線 yx拋射體運(yùn)動(dòng)的軌跡拋射體運(yùn)動(dòng)的軌

8、跡位移與時(shí)間曲線 st勻速直線運(yùn)動(dòng)st變速直線運(yùn)動(dòng)st物體的位移與時(shí)間曲線物體的位移與時(shí)間曲線什么運(yùn)動(dòng)方式？什么運(yùn)動(dòng)方式？勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間曲線速度與時(shí)間曲線 勻速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速vt變速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)加速度與時(shí)間曲線加速度與時(shí)間曲線 at勻加速紅、減速藍(lán)直線運(yùn)動(dòng)勻加速紅、減速藍(lán)直線運(yùn)動(dòng)非勻變速直線運(yùn)動(dòng)非勻變速直線運(yùn)動(dòng)at曲線的特點(diǎn)曲線的特點(diǎn) 分析其運(yùn)動(dòng)方式分析其運(yùn)動(dòng)方式v遭到重力和空氣阻力，有一定的初速度和恒定加速度遭到重力和空氣阻力，有一定的初速度和恒定加速度的平面曲線運(yùn)動(dòng)。的平面曲線運(yùn)動(dòng)。v方式上有豎直上拋、平拋、豎直下拋、斜上、下拋等方式上有豎直上

9、拋、平拋、豎直下拋、斜上、下拋等運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。 1、 拋射運(yùn)動(dòng)的根本公式拋射運(yùn)動(dòng)的根本公式拋射運(yùn)動(dòng)程度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng) 垂直方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng) 2021singttvYtvXcos0cos00vvxcos00vvvxxsin00vvygtvgtvvyysin002、體育運(yùn)動(dòng)中常見的斜上拋運(yùn)動(dòng)、體育運(yùn)動(dòng)中常見的斜上拋運(yùn)動(dòng) 拋點(diǎn)與落點(diǎn)在同一程度面拋點(diǎn)與落點(diǎn)在同一程度面a.a.全程飛行的時(shí)間全程飛行的時(shí)間 gvgvty00sin拋射體上升到最高點(diǎn)時(shí)間拋射體上升到最高點(diǎn)時(shí)間 tT2全程時(shí)間全程時(shí)間 b. 最大高度最大高度gvHy220c. 程度射程程度射程gvSm2sin20 拋點(diǎn)高于落點(diǎn)的斜上拋運(yùn)

10、動(dòng)拋點(diǎn)高于落點(diǎn)的斜上拋運(yùn)動(dòng)a.全程飛行的時(shí)間全程飛行的時(shí)間21ttTgvtsin01222022singghvt)2sinsin(12200ghvvgTc. 程度射程程度射程gghvvvTvS2sincoscossincos22002001 拋點(diǎn)低于落點(diǎn)的斜拋運(yùn)動(dòng)同上拋點(diǎn)低于落點(diǎn)的斜拋運(yùn)動(dòng)同上 平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng) 0221gtytvx00vvxgtvy總結(jié)與習(xí)題總結(jié)與習(xí)題P47,P53-13題題3、拋射體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、拋射體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 影響遠(yuǎn)度的要素影響遠(yuǎn)度的要素 出手速度、出手角度、出手高度。出手速度、出手角度、出手高度。影響高度的要素影響高度的要素 小結(jié)：運(yùn)動(dòng)學(xué)量的特性小結(jié)：運(yùn)動(dòng)學(xué)量的特性 瞬時(shí)性瞬時(shí)性 研討某時(shí)辰人體或器械的運(yùn)動(dòng)，對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)量有研討某時(shí)辰人體或器械的運(yùn)動(dòng)，對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)量有位置、瞬時(shí)速度、加速度。位置、瞬時(shí)速度、加速度。 矢量性矢量性 思索運(yùn)動(dòng)學(xué)量的大小和方向；矢量的合成與分解。思索運(yùn)動(dòng)學(xué)量的大小和方向；