运动生物力学多媒体教学第二章.ppt
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1、第二章,人体运动的运动学,2.1 人体运动的运动学,人体运动的运动学任务就是通过位置、速度、加速度等物理量描述和研究人体和器械的位置随时间变化的规律或在运动过程中所经过的轨迹,而不考虑导致人体和器械位置和运动状态改变的原因。,人体的简化 人体极为复杂,而人体的运动更为复杂,因此必须把人体简化,这样可为分析人体动作提供方便,,人体的简化,人体多刚体模型示意图,2.1.1 运动的相对性及参考系,1. 运动的相对性 运动是绝对的,物体运动取决于参考物体的性质叫做运动的相对性。 2. 参考系与坐标系 描述物体运动时选作为参考的物体或物体群叫做参考系(或参照系)。 用于定量描述物体运动的参考系叫做坐标系
2、。1、2、3维直角坐标系。 3. 惯性参考系(静系)与非惯性参考系(静系)。,坐标系,概念: 坐标系是指设置在参考系上的数轴,是 参考系的数学抽象。它在性质上起着参考系的 作用,而在数量上又能精确描述。 三要素是:参照原点、参照方向、参照单位。,常用的坐标系有三种:,一维坐标系(沿着一个方向运动。如100跑、游泳等 坐标系 二维坐标系(在某一个固定平面上运动) 三维坐标(在空间随意运动),1、2、3维坐标系,矢状面,矢状轴,水平面,额状面,额状轴,垂直轴,惯性参考系(静系)与非惯性参考系(静系),2.1.2 人体运动的形式和基本概念,1. 轨迹、路程和位移 轨迹的概念,路程和位移的区别。 2.
3、 人体运动的形式 人体运动的形式多种多样,如把人体简化为质点,按质点运动的轨迹可分为直线运动与曲线运动。,人体运动的分类,人体简化为质点:可将人体运动分为直线运动和曲线运动; 人体简化为刚体:可将人体运动分为平动 转动和复合运动。,人体运动的分类,竖直上抛,(质点)直线运动,(质点)曲线运动,自由落体,变速直线运动,匀变速直线运动,(刚体)平动、转动、复合运动,匀速直线运动,圆周运动,一般曲线运动,匀速直线运动:在任意相等时间内通过的路程都相等。V=C,a=0 匀变速直线运动:当人体沿任意相等的时间内,速度变化量都相等。a=C, a0, a0 变速直线运动:在任意相等时间内通过的路程并不都相等
4、。,自由落体的公式为: Vt=gt H=1/2gt Vt=(2gH)1/2,竖直上抛运动的公式:t= V0/g; H=V20/2g。,艺术体操的抛接球动作,曲线运动 例如;弯道跑,和回环类动作。,平动:人体内任意两点的连线,在运动过程中始终保持平行。例如;滑冰运动员蹬冰后在直线上依惯性滑行,即为直线运动。,高台跳雪,转动:人体内的各点都绕同一轴线(转轴)作圆周运动。 例如:投掷铁饼的旋转动作。,复合运动:既有平动又有转动的运动。 例如;走、跑、滑冰、滑雪都是一种复合运动,在研究中通常将复合运动分解为平动和转动两部分分别进行讨论,然后加以综合,以达到简化的。,乔依娜短跑(点击图像播放),刘翔11
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