第一章 人體運動學總論-新課件

第一章人體運動學總論第一節(jié)運動學概念第二節(jié)人體運動的形式和原理第三節(jié)人體運動的動力學第四節(jié)人體運動的靜力學第五節(jié)人體轉(zhuǎn)動力學第一章人體運動學總論-新第一節(jié)運動學概念第一章人體運動學總論-新學習目標1.掌握人體運動學、功能解剖學、生物力學、運動生物力學，質(zhì)點、剛體，軌跡、位移、路程的定義；直線運動和曲線運動，人體運動的速度和加速度，平動、轉(zhuǎn)動和復合運動等基本概念。熟悉時程、速率、角加速度、角位移等概念。了解速度與速率的區(qū)別，運動的量的特點。2.掌握運動的相對性的原理，人體運動的三個面和三個軸，和康復醫(yī)學中人體運動的始發(fā)姿勢。熟悉兩種參考系的定義，自由度的概念。3.了解人體運動學發(fā)展簡史。4.熟悉人體運動學的內(nèi)容、方法、與康復治療學的關(guān)系和意義。第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新運動學（kinesiology）運動學（kinesiology）是理論力學的一個分支學科，它是運用幾何學的方法來研究物體的運動，主要研究質(zhì)點和剛體的運動規(guī)律。第一章人體運動學總論-新人體運動學概念是研究人體活動科學的領(lǐng)域。是通過位置、速度、加速度等物理量描述和研究人體和器械的位置隨時間變化的規(guī)律或在運動過程中所經(jīng)過的軌跡，而不考慮人體和器械運動狀態(tài)改變的原因。本書所講的人體運動學，主要指人體的功能解剖學、生物力學和部分運動生物力學的內(nèi)容。第一章人體運動學總論-新

研究運動器官的結(jié)構(gòu)是如何適應其生理功能的學科，為功能解剖學。研究生物體機械運動的規(guī)律，以及力與生物體的運動、生理、病理之間關(guān)系的學科為生物力學。研究運動中人體和器械運動力學規(guī)律的學科，為運動生物力學。

第一章人體運動學總論-新在研究人體運動時，是以牛頓力學理論為基礎的。在運動生物力學中，把人體簡化為質(zhì)點、質(zhì)點系、剛體和多剛體系等力學模型，而使研究的問題大大簡化。但是人體是生命體，因此在研究人體運動學時，還要盡可能地考慮人的生命特征，才能正確地研究人體的運動。

第一章人體運動學總論-新運動學基本概念只有大小沒有方向的物理量叫標量。如溫度、時間。其運算是簡單的代數(shù)運算。既有大小又有方向的物理量叫矢量。力、位移、速度等力學中的大多數(shù)物理量都是矢量。其計算有自己的規(guī)律。矢量的

合成：平行四邊形法則分解：正交分解

(一）力學中的物理量和運動的獨立性第一章人體運動學總論-新運動的獨立性人體運動學中量的特性：瞬時性，矢量性、相對性和獨立性。運動的獨立性原理第一章人體運動學總論-新描述人體運動時間的物理量時刻是人體位置的時間量度，用于運動的開始、結(jié)束和運動過程中許多重要位相的瞬間。時間是人體運動持續(xù)時間的量度，是指人體運動從某時刻到另一時刻所經(jīng)過的時間間隔。描述人體的運動在時間方面的概念主要包括運動的次序、持續(xù)時間、速度和加速度。

第一章人體運動學總論-新

描述人體運動空間的物理量

▲1.質(zhì)點

是指具有質(zhì)量、但可以忽略其大小、形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)而視為幾何點的物體，是由實際物體抽象出來的力學簡化模型。質(zhì)點的運動包括直線運動和曲線運動。直線運動又分為勻速直線運動和變速直線運動曲線的運動方向始終在變化，具有矢量性。曲線運動又常分為圓周運動和斜拋物體運動第一章人體運動學總論-新

2.剛體是由相互間距離始終保持不變的許多質(zhì)點組成的連續(xù)體，它有一定形狀、占據(jù)空間一定位置，是由實際物體抽象出來的力學簡化模型。在運動生物力學中，把人體看作是一個多剛體系統(tǒng)。第一章人體運動學總論-新人體的運動形式

（1）平動：指運動過程中，身體上的任意兩點的連線始終保持等長和平行。其運動軌跡是直線或曲線，人體平動時，身體上各點的位移、速度和加速度都一致，可簡化成質(zhì)點處理。第一章人體運動學總論-新（2）轉(zhuǎn)動：指運動過程中，身體上的各點都圍繞同一直線（即軸）作圓周運動，稱轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動時人體各點距離軸的距離不同，所以其線速度也不同，只能簡化成剛體來處理。第一章人體運動學總論-新（3）復合運動：人體的絕大部分運動包括平動和轉(zhuǎn)動，兩者結(jié)合的運動稱為復合運動。如：騎自行車時，軀干可近似地看作平動，下肢各關(guān)節(jié)圍繞關(guān)節(jié)軸進行多級轉(zhuǎn)動。第一章人體運動學總論-新人體平動的空間物理量軌跡：質(zhì)點運動的路徑。當把人體轉(zhuǎn)化成質(zhì)點來描述其運動時，把代表人體或器械的質(zhì)點在一定時間內(nèi)用坐標值確定的位置點連接起來，就是人體或器械某質(zhì)點的運動軌跡。路程：是指物體從一個位置移動到另一個位置時的實際運動路線的長度，也是質(zhì)點運動軌跡的全長。路程是標量，只有數(shù)值的大小，沒有方向。第一章人體運動學總論-新位移：大小等于質(zhì)點運動的起點到終點的直線距離，方向由起點指向終點。位移是矢量，同時表明運動的長度和運動的方向。位移一般小于路程。（圖例）第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新

人體平動的時空物理量

速率指路程與通過這段路程所經(jīng)歷的時間之比。速度指位移與通過這段位移所經(jīng)歷的時間之比，是矢量。瞬時速度指物體在某一時刻或通過運動軌跡上某一點的速度。加速度是描述速度的時間變化率的物理量。它是一個矢量，有大小和方向。可以為正值、負值和0。加速度也有平均加速度和瞬時加速度。位移、速度和加速度都可以合成和分解，遵循平行四邊形法則。

第一章人體運動學總論-新

人體轉(zhuǎn)動的空間物理量

角位移：人體整體或環(huán)節(jié)圍繞某個軸轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)過的角度叫角位移。它是矢量，大小為轉(zhuǎn)過角度的大小，方向由物理學中的“右手法則”判定。通常規(guī)定逆時針轉(zhuǎn)動的角位移為正，順時針轉(zhuǎn)動的角位移為負值。角位移的單位以弧度表示。第一章人體運動學總論-新

人體轉(zhuǎn)動的時空物理量

角速度、線速度和角加速度等內(nèi)容如后述。第一章人體運動學總論-新二、人體運動的相對性、坐標系和始發(fā)姿勢

物體的運動取決于參考物體選取的性質(zhì)叫運動的相對性。第一章人體運動學總論-新

運動的參考系的分類

描述物體運動時選擇作為參考的物體或物體群叫參考系（或參照系）。在描述人體某環(huán)節(jié)運動時，多選用人體總重心或鄰近環(huán)節(jié)作為參考系。根據(jù)選定的參考系，可以定性地描述物體的運動情況。分為兩種：第一章人體運動學總論-新慣性參考系：把相對于地球靜止的物體或相對于地球作勻速直線運動的物體作為參考系叫慣性參考系。非慣性參考系：把相對于地球作變速運動的物體作為參考標準的參考系叫非慣性參考系。在描述人體運動的局部肢體的運動狀態(tài)時，多需要這種參考系。第一章人體運動學總論-新人體的面與軸人體的運動有三個面:水平面：與地面平行的面，把人體分為上下兩部分；額狀面：與身體前或后面平行的面，把人體分成前后兩部分；矢狀面：與身體側(cè)面平行的面，把人體分為左右兩部分。人體的運動有三個軸：橫軸（與地面平行且與額狀面平行的軸）縱軸（額狀面與矢狀面相交叉形成的、上下貫穿人體正中的軸）矢狀軸（與地平面平行且又與矢狀面平行的軸，在水平方向上前后貫穿人體）第一章人體運動學總論-新

第一章人體運動學總論-新在康復醫(yī)學中，為人體運動的始發(fā)姿勢，即：身體直立，面向前，雙目平視，雙足并立，足尖向前，雙上肢下垂于體側(cè)，掌心貼于體側(cè)。其中手的姿勢（又名中立位）是手的掌心貼于軀干兩側(cè)，是唯一有別于解剖學中的人體基本姿勢的，應提起注意。

人體運動的始發(fā)姿勢第一章人體運動學總論-新AnatomicalPosition&FundamentalPositionAnatomicalPositionFundamentalPosition第一章人體運動學總論-新自由度關(guān)節(jié)面的形態(tài)及結(jié)構(gòu)決定了關(guān)節(jié)可能活動的軸，自由度與關(guān)節(jié)活動軸有關(guān)，關(guān)節(jié)軸有幾個活動方向，就有幾個自由度。例如，髖關(guān)節(jié)可作屈伸、內(nèi)收外展、內(nèi)旋外旋三個軸的運動，有三個自由度。凡具備兩個以上自由度的關(guān)節(jié)均可產(chǎn)生環(huán)繞動作。肢體一般環(huán)繞關(guān)節(jié)軸來進行旋轉(zhuǎn)活動。關(guān)節(jié)軸（即活動軸）可反映肢體活動范圍和運動方式。

第一章人體運動學總論-新（1）屈伸運動關(guān)節(jié)沿額狀軸運動，使兩骨接近，角度減少為屈。兩骨遠離，角度加大為伸。（但踝關(guān)節(jié)例外）冠狀軸屈第一章人體運動學總論-新（2）收展運動關(guān)節(jié)沿矢狀軸運動，使活動的骨向身體正中矢狀面靠攏者，稱內(nèi)收adduction;離開正中矢頭面者稱為外展abduction.但手指向中指中軸或足趾向第2趾中軸靠攏為內(nèi)收，離開中軸者稱為外展。矢狀軸外展第一章人體運動學總論-新

3.旋轉(zhuǎn)運動環(huán)繞骨本身的長軸進行的運動稱旋轉(zhuǎn)rotation。使骨的前面轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)的稱旋內(nèi)；反之稱旋外。在前臂，確使手背轉(zhuǎn)向前的動作稱旋前

pronation;使手背轉(zhuǎn)向后的動作稱旋后supination.在足,使足底朝向內(nèi)側(cè)的運動，稱內(nèi)翻inversion;反之稱外翻eversion

。垂直軸旋內(nèi)第一章人體運動學總論-新三、發(fā)展簡史自學第一章人體運動學總論-新四、內(nèi)容、方法和意義為什么學習《人體運動學》？

功能解剖學

生物力學

運動生物力學第一章人體運動學總論-新謝謝聆聽！第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新第二節(jié)人體運動的形式和原理第一章人體運動學總論-新學習目標1.掌握關(guān)節(jié)運動的形式和各個關(guān)節(jié)的主要運動方向；掌握杠桿原理和關(guān)節(jié)活動順序性原理，熟悉相關(guān)概念。2.熟悉人體運動的基本形式，推、拉、鞭打、蹬伸、緩沖的定義，掌握擺動、軀干扭轉(zhuǎn)和相向運動的概念（能夠舉例說明）。3.了解人體簡化后的主要運動形式。第一章人體運動學總論-新

一、人體運動的形式

（一）人體簡化以后的運動形式

人體運動的形式多種多樣。把人體簡化成質(zhì)點：分為直線運動和曲線運動。把人體簡化成剛體：分為平動、轉(zhuǎn)動和復合運動。

第一章人體運動學總論-新（二）人體關(guān)節(jié)的運動形式

屈曲(flexion),伸展(extension):主要是以橫軸為中心,在矢狀面上的運動。

內(nèi)收(adduction),外展(abduction):主要是以矢狀軸為中心,在前額面上的運動。內(nèi)旋(internalrotation),外旋(externalrotation):主要是以縱軸為中心,在水平面上的運動。

前臂和小腿有旋前和旋后運動。足踝部還有內(nèi)翻(inversion)和外翻(eversion)運動。

第一章人體運動學總論-新（三）人體的基本運動形式

1.上肢的基本運動形式由上肢各關(guān)節(jié)共同完成。（1）推：在克服阻力時，上肢由屈曲態(tài)變?yōu)樯煺箲B(tài)的動作過程。如胸前傳球。（2）拉：在克服阻力時，上肢由伸展態(tài)變?yōu)榍鷳B(tài)的動作過程。如游泳。

劃船呢？（3）鞭打：在克服阻力或自體位移時，上肢各環(huán)節(jié)依次加速、制動，使末端環(huán)節(jié)產(chǎn)生極大速度的動作形式，叫鞭打動作。如投擲。

第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新如：投擲標槍的最后用力動作等鞭打動作時，上肢首先向鞭打動作的反方向揮動，并處于屈的狀態(tài)，然后上肢“運動鏈”的近側(cè)端首先加速轉(zhuǎn)動，帶動上肢各環(huán)節(jié)依次加速，并制動，形成類似鞭打動作形式，并使環(huán)節(jié)末端產(chǎn)生極大速度。第一章人體運動學總論-新2.下肢的基本運動形式

（1）緩沖：在克服阻力時，下肢由伸展態(tài)轉(zhuǎn)為較為屈曲態(tài)的動作過程。如

跳遠落地前動作。（2）蹬伸：在克服阻力時，下肢由屈曲態(tài)主動轉(zhuǎn)為伸展態(tài)的動作過程。如

跳遠前起跳時起跳腿的動作。（3）鞭打：在完成自由泳的兩腿打水動作時，下肢各環(huán)節(jié)有類似上肢的鞭打動作。第一章人體運動學總論-新蹬伸動作第一章人體運動學總論-新單杠振浪第一章人體運動學總論-新

3.全身基本運動形式

（1）擺動：身體某一部分完成主要動作（如一條腿的起跳）時,另一部分配合主要動作進行加速擺動（如雙臂和另一條腿配合起跳的擺動）動作形式,稱擺動。

第一章人體運動學總論-新

3.全身基本運動形式

（2）軀干扭轉(zhuǎn)：在身體各部位完成動作時,軀體上下肢沿身體縱軸的反向轉(zhuǎn)動的運動形式。

第一章人體運動學總論-新

3.全身基本運動形式

（3）相向運動：依據(jù)運動形式,把身體兩部分相互接近或遠離的運動形式稱相向運動。

第一章人體運動學總論-新

二、人體基本動作原理

（一）杠桿原理

運用杠桿原理對運動進行分析，是運動力學研究的重要途徑之一。

1.概念

1）支點（F）2）力點（E）動力作用點稱為力點

3）阻力點（W）

第一章人體運動學總論-新

4）力臂從支點到動力作用線的垂直距離。

5）阻力臂從支點到阻力作用線的垂直距離。

6）力矩（M）

7）阻力矩

二、人體基本動作原理

（一）杠桿原理第一章人體運動學總論-新注意：力矩和阻力矩的作用方向一律用“順時針方向”和“逆時針方向”來表示。習慣上把順時針方向的力矩規(guī)定為正力矩，逆時針方向的力矩規(guī)定為負力矩。規(guī)定正、負之后，幾個力矩的合成就可用其代數(shù)和來計算。

第一章人體運動學總論-新2.杠桿的分類

（1）第1類杠桿平衡（2）第2類杠桿省力杠桿

（3）第3類杠桿速度杠桿第一章人體運動學總論-新（1）第1類杠桿平衡

第一章人體運動學總論-新AxisForceResistExample:Neckextension第一章人體運動學總論-新（2）第2類杠桿省力杠桿

Force第一章人體運動學總論-新ForceResist.Axis第一章人體運動學總論-新通過籽骨、肌在骨上附著點的隆起等來延長力臂。第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新Force（3）第3類杠桿速度杠桿第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新3.杠桿的原理在康復醫(yī)學中的應用

（1）省力要用較小的力去克服較大阻力，就要使力臂增長或縮短阻力臂。

第一章人體運動學總論-新3.杠桿的原理在康復醫(yī)學中的應用（2）獲得速度為使阻力點移動的幅度和速度增大，就要增加阻力臂和縮短力臂。第一章人體運動學總論-新（3）防止損傷從杠桿原理可知速度杠桿一般不能省力，而人體骨骼與肌組成的杠桿大多屬于速度杠桿，所以阻力過大的時候，容易引起運動杠桿各環(huán)節(jié)，特別是其力點和支點，即肌腱、肌止點以及關(guān)節(jié)的損傷。注意：除通過訓練增強肌力以外，還應適當控制阻力及阻力矩，以保護肌杠桿。

第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新（二）關(guān)節(jié)活動順序性原理

運動中需要克服大的阻力/需要快的速度時，雖然運動鏈中各個關(guān)節(jié)同時用力，但總是大關(guān)節(jié)最先產(chǎn)生運動，然后依據(jù)關(guān)節(jié)的大小出現(xiàn)一定的先后順序。

“先大后小、依次完成”

第一章人體運動學總論-新（二）關(guān)節(jié)活動順序性原理意義：1）充分發(fā)揮大關(guān)節(jié)的潛力，有利于動作技術(shù)的合理完成。2）

小關(guān)節(jié)活動重要性

小關(guān)節(jié)是人體支撐點，對動作完成后身體的平衡保持有重要作用。

影響動作時間：小關(guān)節(jié)肌肉強，會縮短完成動作時間，提高動作速度。第一章人體運動學總論-新第五節(jié)人體轉(zhuǎn)動力學第一章人體運動學總論-新學習目標1.掌握人體轉(zhuǎn)動的力學條件，和肢體圍繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動的力學條件。2.了解轉(zhuǎn)動定律、動量矩和沖量矩的內(nèi)容。第一章人體運動學總論-新人體轉(zhuǎn)動力學

人體各個環(huán)節(jié)的運動都是圍繞關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動,走、跑、跳等動作是通過關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)的。所以，轉(zhuǎn)動是人體運動的基礎。第一章人體運動學總論-新

一、轉(zhuǎn)動運動學

1.角速度人體/肢體在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度叫角速度。它是矢量，其方向與角位移方向相同。2.線速度是質(zhì)點圍繞一點轉(zhuǎn)動或者人體圍繞某個軸轉(zhuǎn)動時，質(zhì)點或者人體上各點的瞬時速度。它具體描述轉(zhuǎn)動的人體或器械上各個點轉(zhuǎn)動的快慢。3.角加速度指單位時間內(nèi)角速度的變化量。它也是矢量。4.角位移人體整體或環(huán)節(jié)圍繞某個軸轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)過的角度叫角位移。第一章人體運動學總論-新

二、轉(zhuǎn)動動力學

1.形成人體轉(zhuǎn)動的力學條件人體轉(zhuǎn)動，一種是人體局部肢體在肌肉力的作用下，牽引骨骼繞關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動，一種是人體整體繞人體基本運動軸的轉(zhuǎn)動。第一章人體運動學總論-新繞關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動人體整體繞人體基本運動軸的轉(zhuǎn)動第一章人體運動學總論-新

二、轉(zhuǎn)動動力學

人體轉(zhuǎn)動的力學條件是作用在人體上的外力對某一轉(zhuǎn)軸的力矩的矢量和不為零。

肢體繞關(guān)節(jié)軸轉(zhuǎn)動的條件是阻力矩（包括重力矩）與肌力矩之和不為零。第一章人體運動學總論-新

（一）轉(zhuǎn)動定律

由于人體的質(zhì)量分布不均勻，通常采用人體力學模型，將人體簡化成15個剛體，通過鉸鏈聯(lián)結(jié)形成剛體系統(tǒng)，然后分別計算各個剛體的轉(zhuǎn)動慣量。第一章人體運動學總論-新

（一）轉(zhuǎn)動定律

轉(zhuǎn)動定律：

剛體繞固定軸轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動慣量與角加速度的積等于作用在剛體上的合外力矩。第一章人體運動學總論-新人體轉(zhuǎn)動慣量轉(zhuǎn)動慣量的概念：描述物體轉(zhuǎn)動時保持原來轉(zhuǎn)動狀態(tài)能力的物理量。I為轉(zhuǎn)動慣量，m每個質(zhì)點的質(zhì)量，r為轉(zhuǎn)動半徑，單位：Kg·m2對一個物體來講：注意：轉(zhuǎn)動慣量大小必須指明是對哪個軸的。第一章人體運動學總論-新（二）動量矩

轉(zhuǎn)動慣量與轉(zhuǎn)動的角速度的乘積，叫動量矩。反映了剛體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。沖量矩是力矩和時間的乘積，表示外力矩對轉(zhuǎn)動物體作用于時間上的累積效用。第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新結(jié)論不同時刻剛體動量矩的變化是外力引起沖量矩的作用結(jié)果。外力矩越大，作用時間越長，剛體轉(zhuǎn)動狀態(tài)的變化也越大。第一章人體運動學總論-新動量矩定理的應用

思考：結(jié)合動量矩定理的內(nèi)容，如何在體育動作中增大環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)動效果？第一章人體運動學總論-新（1）增大肌力矩：第一章人體運動學總論-新（2）減小轉(zhuǎn)動慣量Ir第一章人體運動學總論-新跑步動作中大小腿的折疊第一章人體運動學總論-新例如；短跑運動員在擺腿時，通常需折疊大，小腿，以減小下肢對髖軸的轉(zhuǎn)動慣量，從而快速前擺。而上肢也是在肩關(guān)節(jié)內(nèi)擺動，采用屈前臂，以減小上肢對肩關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動慣量而快速擺動。第一章人體運動學總論-新本章節(jié)習題一、名詞解釋應力、應變、剛體、力偶、蠕變、梅托、穩(wěn)定角、轉(zhuǎn)動慣量、非慣性參考系二、簡答1.關(guān)節(jié)的活動順序性原理2.杠桿原理在康復治療學中的應用3.男性，30歲，靜息心率72次/分，求運動訓練心率的上下限和目標心率值。第一章人體運動學總論-新Thankyou！第一章人體運動學總論-新（1）外力6）器械的其他阻力肢體推動運動器械進行訓練時，除要克服器械重力外，還需要克服器械的慣性力、摩擦力或彈力所產(chǎn)生的阻力，其大小與肢體的推力大小相等，方向相反。

第一章人體運動學總論-新意義：各種外力經(jīng)常被用來作為康復訓練/治療的負荷，選擇的負荷要求與肢體運動的方向和力量相適應，這是增強肌力訓練的方法學基礎。第一章人體運動學總論-新（2）內(nèi)力定義：

是指人體內(nèi)部各組織器官間相互作用的力。各種內(nèi)力總要相互適應，以維持最佳活動，同時也不斷和外力相抗衡以適應人體生活的需要。1）肌拉力2）各組織器官間的被動阻力3）各內(nèi)臟器官的摩擦力4）內(nèi)臟器官和固定裝置間的阻力5）血液淋巴液在管道內(nèi)流動時產(chǎn)生的流體阻力，在分流時產(chǎn)生的湍流等。第一章人體運動學總論-新（2）內(nèi)力1）肌拉力這種力通過其在骨骼上的附著點，可以維持人體姿勢，引起人體內(nèi)部各部分、各環(huán)節(jié)間的相對運動。是人體內(nèi)力中最重要的主動力。

第一章人體運動學總論-新（2）內(nèi)力

2）各組織器官間的被動阻力當一肢體做屈曲或伸展運動時，其相反方向的組織受到牽拉，尤其是拮抗肌的張力，此時必須做相應松弛，以保證運動的完成。第一章人體運動學總論-新（2）內(nèi)力

3）各內(nèi)臟器官的摩擦力例如胃腸蠕動時候腸袢間的摩擦力（盡管很小），心臟搏動時與肺、縱隔和胸廓間的摩擦力等。

4）內(nèi)臟器官和固定裝置間的阻力如胃腸蠕動與腹膜、腸系膜、大血管間的阻力，食管的蠕動與縱隔間的阻力等。

5）血液淋巴液在管道內(nèi)流動時產(chǎn)生的流體阻力，在分流時產(chǎn)生的湍流等。第一章人體運動學總論-新3.力的三要素大小、方向和作用點。力是一種矢量，力的相加、相減為矢量的合成和

分解，遵循平行四邊形法則。第一章人體運動學總論-新

4）應力

指人體結(jié)構(gòu)內(nèi)某一平面對外部負荷的反應，用單位面積上的力表示（N/cm2）。

第一章人體運動學總論-新5）應變：

指人體結(jié)構(gòu)內(nèi)某一點受載時所發(fā)生的變形稱為應變。

大?。鹤兓拈L度/原始長度*100%

第一章人體運動學總論-新

強度:是人體承受負荷時抵抗破壞的能力。用極限應力表示。強度是衡量材料本身承載能力（即抵抗失效能力）的重要指標。

剛度:是人體在受載時抵抗變形的能力。

剛度的大小取決于材料的幾何形狀和材料的種類6）強度和剛度第一章人體運動學總論-新

7）彈性和彈性限度

彈性：物體受外力后發(fā)生變形，外力（在一定限度內(nèi)）一旦撤去，物體能恢復原有的體積和形狀的性質(zhì)，叫彈性。

彈性限度：亦稱“彈性極限”。物體受到外力作用，在內(nèi)部所產(chǎn)生的抵抗外力的相互作用力不超過某一極限值時，若外力作用停止，其形變可全部消失而恢復原狀，這個極限值稱為“彈性限度”。

（記錄）（插入資料）特點：應力與應變成正比，外力功轉(zhuǎn)變成彈性能。

第一章人體運動學總論-新

8）塑性

定義：物體受外力后發(fā)生變形，當外力超過彈性限度時，即使撤去外力，也不能恢復原狀而保持變形的性質(zhì)，即發(fā)生了永久變形，叫塑性。塑性材料變形不可恢復，特點是應力與應變呈非線性關(guān)系，外力作用下外力功轉(zhuǎn)變成變形能。第一章人體運動學總論-新9）粘彈性材料既具有彈性材料的力學性質(zhì)，又具有粘性材料的力學性質(zhì)的材料，叫粘彈性材料。粘彈性是引起能量消耗的重要原因。人體的骨、軟骨、肌肉、血管壁、皮膚都是粘彈性材料。第一章人體運動學總論-新

10）粘彈性材料的特點

蠕變：若令應力保持一定，物體的應變隨時間的增加而增大，這種現(xiàn)象稱為蠕變。a.它與塑性變形不同，塑性變形通常在應力超過彈性極限之后才出現(xiàn)，而蠕變只要應力的作用時間相當長，它在應力小于彈性極限時也能出現(xiàn)。b.應力越大，蠕變的總時間越短；應力越小，蠕變的總時間越長。第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新2010年，貝克漢姆跟腱斷裂，無緣世界杯，揮淚告別綠茵場第一章人體運動學總論-新

10）粘彈性材料的特點

蠕變：應力松弛：當物體突然發(fā)生應變時，若應變保持一定，則相應的應力將隨時間的增加而下降，這種現(xiàn)象稱為應力松弛。第一章人體運動學總論-新

10）粘彈性材料的特點

蠕變：應力松弛：滯后：若物體承受周期性的加載和卸載，則加載時的應力應變曲線常與卸載時的應力應變曲線不重合，這種現(xiàn)象稱為滯后。第一章人體運動學總論-新二、牛頓運動定律和動量定理、動量守恒定律牛頓第一定律：物體如果不受到任何力或所受合外力為零，將保持其靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。它描述的是平動中人體和器械的慣性本質(zhì)。應用：由于保持一定的速度比改變速度省力得多，所以進行耐力訓練如長途慢跑或快走的時候，提倡用穩(wěn)定的速度。第一章人體運動學總論-新動量定理和動量守恒定律：1.

動量與沖量的概念

①

動量（矢量性）

，單位：米.千克/秒（m.kg/s）。②

沖量（矢量性）單位：牛頓.秒（N.s）

第一章人體運動學總論-新沖量的幾何含義：S=F*ttFS第一章人體運動學總論-新動量定理物體在運動過程中，在某段時間內(nèi)動量的改變，等于所受合外力在這段時間內(nèi)的沖量。即：

第一章人體運動學總論-新動量定理在體育運動中的應用

1．在投擲項目中，為了增加器械的出手速度，即增加器械的出手動量，應增加在最后用力階段對器械的沖量。這要求在發(fā)揮最大力量的同時，延長力的作用時間。

第一章人體運動學總論-新動量定理在體育運動中的應用

2．若要減少對人體的沖力，就得延長力作用的時間，各種落地緩沖動作就是典型的例子。

第一章人體運動學總論-新任何物質(zhì)系統(tǒng)在不受外力作用或所受外力之和為零時，其總動量保持不變。這就是動量守恒定律。

在動量定理中，當Ft=0時得

mVt—mV1=0即：

mVt=mV1動量守恒定律第一章人體運動學總論-新在人體：我們認為，人體是由多環(huán)節(jié)組成的生物系統(tǒng)，各個環(huán)節(jié)的動量的矢量和等于人體的總動量。當人體整體所受外力為零時，人體內(nèi)力可改變各個環(huán)節(jié)的相對位置，使環(huán)節(jié)的動量發(fā)生相互傳遞，但不能改變?nèi)梭w的總動量。

動量守恒定律總動量=各肢體環(huán)節(jié)的矢量和第一章人體運動學總論-新人體肢體鞭打動作的環(huán)節(jié)動量傳遞（舉例）M1V1=M2V2M1>M2V1<

V2第一章人體運動學總論-新三、人體運動中的功能關(guān)系第一章人體運動學總論-新何謂運動處方？指根據(jù)個體的年齡、性別、健康情況、傷病診斷、功能評定結(jié)果、運動史等，為患者或健身活動者，以處方形式制定的，包括活動內(nèi)容、運動量、注意事項等內(nèi)容的訓練計劃，稱為運動處方。(即訓練計劃）第一章人體運動學總論-新

運動處方的要素運動處方的要素

運動處方的要素：任何一類運動處方都應包括這五項內(nèi)容：①運動形式；②運動強度；（最為重要）③運動頻率；④持續(xù)時間；⑤注意事項及微調(diào)整特別是前四項內(nèi)容，又稱為運動處方四要素。第一章人體運動學總論-新如何確定運動強度？老年人、慢性患者與健康人應該區(qū)分對待。第一章人體運動學總論-新確定運動強度的要點決定運動強度的四個步驟

第一、預估最大心率：最大心率=220-年齡第二、檢測靜息心率：測量休息時每分鐘的心率第三、決定心率保留值：心率保留值=最大心率-靜息心率

第四、估算訓練強度： 為了安全而有效的進行心肺耐力訓練，可依個人的最大心率的百分比加以設定。第一章人體運動學總論-新擷自行政院體委會網(wǎng)頁例如：上限為85%，目標為70%，下限為50%：

˙訓練強度上限(85%)=心率保留值x85%+靜息心率˙訓練強度目標(70%)=

心率保留值x70%+靜息心率˙訓練強度下限(50%)=心率保留值x50%+靜息心率第一章人體運動學總論-新舉例：為一個二十歲的人設定訓練強度目標區(qū)，假設其靜息心率為每分鐘68次：

˙估算最大心率=220-20=200次/分

˙估算心率保留值=200-68=132次/分

˙估算訓練強度上限=(132x.85)+68=180次/分

˙估算訓練強度目標=(132x.70)+68=160次/分

˙估算訓練強度下限=(132x.50)+68=134次/分心率區(qū)間（134，180）次/分，目標：160次/分第一章人體運動學總論-新確定運動強度的要點（老年人，簡易）庸氏（Jungmann）公式如年齡50歲以上、有慢性病史的中老年人步行運動最高心率一般每分鐘應不超過（170-年齡）。舉例：如某人55歲，步行鍛煉時每分鐘最高心率應不超過（170-55），即115次。第一章人體運動學總論-新

要進行運動耐量試驗（如：使用功率自行車、跑臺等），對心臟的功能能力（functionalcapacity,F.C.）進行評定以后，再確定運動強度、運動能力（exercisecapacity,E.C.）和靶心率（targetheartrate,THR）。確定運動強度（心血管疾病患者）第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新運動耐量試驗相關(guān)概念：1.梅脫（MET）能量代謝當量。每公斤體重從事1分鐘活動，消耗3.5毫升的氧，其運動強度為1MET。用公式表示為：

1MET=3.5mlO2/Kg·min

1MET的活動強度，相當于健康成年人坐位安靜時的代謝水平。稍高于基礎代謝（3.3mlO2（/Kg·min）。第一章人體運動學總論-新運動耐量試驗相關(guān)概念：2.心臟的功能能力（F.C.）定義：指機體在盡力活動時所能達到的最大MET值。即體力活動能力。在健康人，F(xiàn).C.相當于最大吸氧量相應的MET值。

F.C.=VO2max（mlO2/kg·min）/3.5mlO2/kg·min在年老體弱有病的人來說，F(xiàn).C.只相當于沒有出現(xiàn)，或剛剛出現(xiàn)異常時，所能達到的吸氧量水平的相應MET值。第一章人體運動學總論-新3.運動能力（E.C.）

即進行心臟康復訓練時，應達到并保持的運動強度。

按不同對象，可以取F.C.的40%～90%不等。運動耐量試驗相關(guān)概念：第一章人體運動學總論-新4.靶心率（THR）

是經(jīng)過心臟功能能力評定后，確定的在康復訓練時應達到和保持的心率。

即：目標心率運動耐量試驗相關(guān)概念：第一章人體運動學總論-新第四節(jié)人體運動的靜力學第一章人體運動學總論-新學習目標1.掌握靜力學的概念和作用；掌握力矩、力偶、力的平移定理，穩(wěn)定角、平衡角、穩(wěn)定系數(shù)和人體重心的概念，以及人體重心的位置。2.熟悉恢復力矩、傾倒力矩的概念，和保持人體平衡的條件。第一章人體運動學總論-新人體運動的靜力學人體靜力學：是研究人體在外力作用下處于平衡狀態(tài)下的性質(zhì)和行為的力學分支學科。它是主要討論人體在完成靜力性動作，即處于相對靜止的姿勢（或稱平衡狀態(tài)）時的受力情況，以及獲得和維持平衡的力學條件。第一章人體運動學總論-新人體運動的靜力學平衡的分類：①靜態(tài)平衡：相對靜止②動態(tài)平衡：勻速直線運動狀態(tài)第一章人體運動學總論-新掌握人體運動的靜力學的重要性第一章人體運動學總論-新一、人體平衡（一）相關(guān)概念1.力矩的概念力矩亦稱“轉(zhuǎn)矩”(力對點之矩)。表示力對物體作用時產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效果的物理量。d為點到F的距離。單位：牛頓.米，方向：逆時針轉(zhuǎn)動為正，反之相反（右手法則）。第一章人體運動學總論-新1.力矩的概念恢復力矩是使物體恢復到原來平衡位置的力矩，恢復力矩=G×重力對傾倒支點的力臂。傾倒力矩=傾倒力×力對傾倒支點的力臂

一、人體平衡（一）相關(guān)概念第一章人體運動學總論-新傾倒力矩=恢復力矩第一章人體運動學總論-新一、人體平衡（一）相關(guān)概念2.力偶：

把兩個大小相等、方向相反、作用線互相平行、但不在同一條直線上的一對力稱為力偶。它作用在剛體上，能改變剛體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。

力偶矩

第一章人體運動學總論-新力偶和力偶矩使物體產(chǎn)生逆時針方向轉(zhuǎn)動的力偶矩，取正值，反之取負值。（右手法則）第一章人體運動學總論-新作用于剛體上的力，可平移到剛體上的任意一點，但必須附加一力偶，其附加力偶矩等于原力對平移點的力矩。3.力的平移定理（難點）第一章人體運動學總論-新3.力的平移定理

這種方法可以簡化受力圖，對運動的受力分析有重要意義。設有力F作用于A點，如何使力平移后與原來的力等效呢？第一章人體運動學總論-新力的平移現(xiàn)在任選O點并在這一點加反向的兩個力F’和F”，使其大小均等于F，作用線與F平行。由于F’和F”為一平衡力系，故F、F’、F”的作用與F單獨的作用等效。但F和F”可視為一力偶，因此作用于A點的力F可用作用于O點的F’和力偶矩M=F*d來代替。第一章人體運動學總論-新第一章人體運動學總論-新（二）人體平衡的條件平衡的概念：靜止或做勻速直線運動。1.平衡方程第一章人體運動學總論-新（二）人體平衡的條件與平衡有關(guān)的因素:①支撐面；②重心；③穩(wěn)定角；④平衡角；⑤穩(wěn)定系數(shù)；第一章人體運動學總論-新（二）人體平衡的條件(1)支撐面由支撐點和他們所圍成的面積。

支撐面越大，穩(wěn)定性越大。第一章人體運動學總論-新（二）人體平衡的條件（2）重心：重心越低，則穩(wěn)定性越大。第一章人體運動學總論-新（3）穩(wěn)定角

是重心垂直投影線和重心至支撐面邊緣相應點的連線間的夾角。某方向上的穩(wěn)定角越大，人體在該方向上的穩(wěn)定程度越大。第一章人體運動學總論-新（4）平衡角等于某方位平面上穩(wěn)定角的總和。它可以說明物體在某方位上總的穩(wěn)定程度，通常稱為穩(wěn)度，即物體失去平衡的難易程度。

第一章人體運動學總論-新一個物體是否失去平衡，取決于該物體重心垂直投影線是否落在支撐面內(nèi)。第一章人體運動學總論-新（二）人體平衡的條件（5）穩(wěn)定系數(shù)：分別討論：K>1，K<1的情況第一章人體運動學總論-新FhGr穩(wěn)定系數(shù)的計算第一章人體運動學總論-新結(jié)論：K>1，K<1當K>1時，物體本身重力產(chǎn)生的恢復力矩足以對抗傾倒，當K<1時，物體恢復力矩對抗不了傾倒力矩，物體傾倒，平衡破壞。所以，物體越重，其穩(wěn)定力矩越大，抗傾倒的能力越強。第一章人體運動學總論-新

二、人體重心

第一章人體運動學總論-新

二、人體重心

（1）定義：整個人體所受重力的合力的作用點，叫人體重心。它位于身體正中面上第三骶椎上緣前方7厘米處，大約在身高的55%～56%。

第一章人體運動學總論-新(2)

人體重心位置正常站立姿勢下人體重心位置。第一章人體運動學總論-新人體重心的變化人體重心位置，人體重心位置隨人體姿勢變化而改變。第一章人體運動學總論-新人體重心的變化

第一章人體運動學總論-新人體重心可移動出身體之外。第一章人體運動學總論-新為了訓練平衡功能差的患者的平衡能力，開始訓練時，可以先練習坐位（重心低支撐面較大）平衡，完成后練習立位平衡時，可先分開雙腿以加大支撐面使重心比較低，練習靜態(tài)和動態(tài)平衡，達到一定效果后，再逐漸過渡到并足訓練。應用第一章人體運動學總論-新三、人體平衡的特點1）人體不能處于絕對靜止的狀態(tài)由于人體的呼吸和循環(huán)的存在，肌張力也不恒定，重心在一定范圍內(nèi)波動，因此人體平衡是相對的靜態(tài)平衡。第一章人體運動學總論-新（2）人體內(nèi)力在維持平衡中起重要作用在某些靜力性姿勢中，維持平衡的不僅僅是重力和支撐反作用力。而是由重力矩與肌肉和韌帶的拉力矩共同維持的，如體操的平衡動作。第一章人體運動學總論-新（3）人體的補償動作人體在完成或維持靜力姿勢的過程中，當人體重心