基本信息
書名：運動生物力學
定價：13.00元
作者：體育院校成人教育協作組《運動生物力學》教
齣版社：人民體育齣版社
齣版日期：1999-12-01
ISBN：9787500918769
字數：
頁碼：
版次：1
裝幀：平裝
開本：
商品重量：0.4kg
編輯推薦
內容提要
本教材是在國傢體育總局審定的全國體育院校成人教育協作組的組織領導下，由成都體育學院主持，上海體育學院、武漢體育學院、西安體育學院和天津體育學院參編，經體育院校成人教育協作組《運動生物力學》教材組編寫完成的。
本教材由石玉琴教授主編。章由魏文儀編寫，第二章由周裏、石玉琴、劉北湘編寫，第三章由古福明、石玉琴、魏文儀、李玉剛編寫，第四章由李玉剛編寫，第五章由郭靜茹、石玉琴、周繼和、魏文儀編寫。後由石玉琴、古福明、周繼和串編定稿。
本教材經過全國體育院校成人教育協作組審定，作為體育院校函授教材使用。此外也可供廣大教練員和體育工作者參閱。
本教材中凡標有“※”號的部分為選修內容，可根據教學需要取捨。
由於時間倉促和我們的水平有限，如有差錯或不妥之處，誠望讀者批評指正。
目錄
作者介紹
文摘
序言
運動生物力學：探索人體運動的奧秘與效率 引言 人體是一部精妙絕倫的機械裝置，每一項運動都凝聚著復雜的力學原理與生理機製。從簡單的行走、奔跑，到高難度的跳躍、投擲，再到精細的動作控製，運動生物力學為你揭示這一切的內在邏輯。本書並非簡單羅列動作要領，而是深入剖析支撐這些動作的物理學法則、生物學基礎以及神經肌肉的協同運作，旨在幫助你更深刻地理解人體運動的本質，從而更科學、更有效地提升運動錶現，預防運動損傷，乃至重塑健康的生活方式。 第一部分：運動生物力學的基石 第一章：人體運動的物理學基礎 本章將為你構建理解人體運動的物理學框架。我們將從牛頓運動定律入手，闡釋慣性、加速度與力的關係，這些定律是理解任何運動過程的根本。你將學習到力、功、能、功率等基本概念在人體運動中的具體體現。例如，當我們用力蹬地産生嚮前的加速度時，這是牛頓第二定律的應用；而完成一次跳躍所消耗的能量，以及跳得有多高、多快，則與功和功率息息相關。 我們還將深入探討： 力矩與杠杆原理： 身體的骨骼、關節和肌肉構成瞭一係列復雜的杠杆係統。理解力矩（扭矩）的概念，即力作用於支點上産生的鏇轉效應，對於分析肢體運動的效率至關重要。例如，在引體嚮上過程中，手臂肌肉産生的力矩如何剋服身體的重力矩，決定瞭我們能否成功完成動作。本書會詳細講解不同關節的杠杆類型（省力杠杆、費力杠杆、等臂杠杆）及其在運動中的功能。 動量守恒與衝量： 動量是物體質量與速度的乘積，而衝量則是力與作用時間的乘積。在運動中，動量守恒原理可以解釋許多現象，比如跳遠運動員在起跳前需要助跑，以獲得更大的動量；而刹車、減速的過程則需要通過施加衝量來改變動量。理解衝量還有助於分析衝擊力，為運動防護提供科學依據。 摩擦力： 無論是足部與地麵的摩擦力，還是關節錶麵的摩擦力，都對運動産生重要影響。適度的摩擦力是運動得以進行的基礎，比如跑步時的抓地力；而過度的摩擦力則可能導緻關節磨損。本章將探討不同類型摩擦力的特性及其在運動中的作用。 流體動力學基礎： 對於遊泳、騎行等在空氣或水中進行的運動，流體動力學原理更是不可或缺。我們將介紹阻力（曳力）、升力等概念，並解釋它們如何影響運動員的速度和效率。例如，流綫型的泳衣設計是為瞭減小水的阻力，而自行車運動員的姿勢則旨在降低風阻。 第二章：人體運動的生物學與解剖學基礎 運動生物力學並非脫離人體本身的力學分析，而是建立在對人體結構與功能的深刻理解之上。本章將帶你係統迴顧與運動密切相關的解剖學知識： 骨骼係統： 骨骼不僅是支撐身體的框架，更是肌肉附著的支點，是重要的杠杆。我們將重點介紹構成運動係統的主要骨骼，如四肢骨、脊柱和骨盆，並探討它們的形態、結構及其對運動的適應性。例如，股骨的粗壯和彎麯，以及踝關節的復雜結構，都蘊含著力學上的優化。 關節係統： 關節是連接骨骼的樞紐，提供瞭運動的自由度。本書將詳細介紹不同類型的關節（如球窩關節、鉸鏈關節、平麵關節等），分析它們的結構特點、活動範圍以及在運動中的功能。同時，我們將探討韌帶、關節囊等輔助結構在維持關節穩定性和限製過度運動中的作用。 肌肉係統： 肌肉是産生運動的“動力源”。我們將深入瞭解骨骼肌的結構，包括肌縴維類型（快肌縴維和慢肌縴維）及其對不同運動模式的影響。你將學習到肌肉收縮的機製，包括嚮心收縮、離心收縮和等長收縮，以及它們在實際運動中的應用。例如，跑步時股四頭肌的離心收縮用於控製小腿下落的速度，而跳躍時則是嚮心收縮發力。 神經肌肉控製： 運動的精確協調離不開神經係統的精確指揮。本章將簡要介紹運動單位的概念，即一個運動神經元及其支配的所有肌縴維。我們將探討本體感覺（proprioception）在感知身體位置和運動狀態中的作用，以及大腦、脊髓和外周神經係統如何協同工作，産生有目的、有節奏的運動指令。 第二部分：運動生物力學的核心概念與分析方法 第三章：運動學（Kinematics）：描述人體運動 運動學是研究物體運動的幾何特性，而不考慮産生運動的原因。在本章中，我們將學習如何定量描述人體運動： 位置、位移與距離： 區分位置（position）與位移（displacement）以及距離（distance）的概念，理解它們在分析運動軌跡中的重要性。 速度與速率： 學習如何計算平均速度和瞬時速度，以及它們在評估運動錶現中的意義。例如，跑鞋的能量反饋技術如何影響運動員的瞬時速度。 加速度： 理解加速度的概念，即速度變化的快慢，以及它在分析加速、減速和變嚮運動中的關鍵作用。 角度與角速度/角加速度： 對於關節的轉動，我們將引入角度、角速度和角加速度等概念，以量化肢體的擺動和鏇轉。例如，分析投擲項目中的肩關節和肘關節的運動學參數。 運動模式分析： 通過運動學分析，我們可以解構復雜的運動模式，識彆其中關鍵的階段和動作。本書將以常見的運動項目為例，如跑步的步態分析、跳躍的騰空分析，來展示運動學分析的應用。 第四章：動力學（Kinetics）：分析産生運動的力 動力學研究的是力與運動之間的關係。在本章中，我們將探討影響人體運動的各種力： 地麵反作用力（Ground Reaction Force, GRF）： 這是人體運動中最基本也是最重要的力之一。當我們與地麵接觸時，地麵會給我們一個大小相等、方嚮相反的反作用力。我們將學習如何測量和分析GRF的垂直分量、前後分量和側嚮分量，以及它們如何反映步態的穩定性和能量效率。 內力與外力： 區分作用於身體內部的力（如肌肉産生的力）和作用於身體外部的力（如重力、空氣阻力、對手的推力等）。 關節力和肌肉力： 通過動力學分析，我們可以推算齣關節所承受的力和肌肉所産生的力。這將有助於理解關節的負荷，評估潛在的損傷風險，並指導力量訓練的設計。 衝擊力的分析： 特彆是在著陸、碰撞等瞬間，衝擊力會非常大。我們將探討如何通過改變接觸時間、改變身體姿勢等方式來減小衝擊力，從而保護身體。 動力學建模： 本章還將介紹如何構建動力學模型，以模擬和預測人體在不同條件下的運動錶現。 第五章：工作、能量與功率 本章將深入探討能量在人體運動中的核心作用： 功與能量守恒： 再次強調功的定義（力與位移的乘積），並將其與能量的轉移和轉化聯係起來。我們將分析不同運動項目中的能量消耗，以及如何通過提高能量轉化效率來提升運動錶現。 勢能與動能： 分析重力勢能（如跳躍的高度）和動能（如奔跑的速度）在運動中的相互轉化。 功率： 功率是做功的速率，它直接反映瞭運動的速度和強度。我們將學習如何計算和評估不同運動模式下的功率輸齣，並探討訓練如何提高功率。 生物力學效率： 探討“生物力學效率”的概念，即在完成相同任務的情況下，消耗能量的多少。低效率的運動模式往往意味著更高的能量消耗和更低的運動錶現。 第三部分：運動生物力學的應用與發展 第六章：運動生物力學在運動訓練與錶現提升中的應用 本章將聚焦如何將運動生物力學的知識轉化為實際的訓練策略： 技術動作的優化： 通過對優秀運動員技術動作的生物力學分析，找齣其高效、協調的關鍵特徵，並將其應用於普通訓練者的技術糾正。例如，分析籃球運動員的投籃力學，指導如何調整齣手角度、發力時機。 力量訓練的科學設計： 理解肌肉收縮的力學原理，選擇閤適的訓練器械、負荷和訓練量，以最大化力量和肌肉的增長。例如，根據不同運動項目對肌肉力量的需求，設計針對性的抗阻訓練。 速度與爆發力訓練： 結閤運動學和動力學知識，設計訓練計劃，提高起跑速度、變嚮能力和爆發力。 耐力訓練的生物力學考量： 分析長時間運動中的能量代謝和力學效率，指導如何優化跑姿、步頻，減少能量浪費。 訓練負荷的評估與監控： 利用生物力學測量技術，量化訓練對身體的負荷，避免過度訓練，提高訓練效果。 第七章：運動生物力學在運動損傷預防與康復中的應用 運動生物力學在理解損傷發生機製和指導康復方麵發揮著至關重要的作用： 損傷機製的生物力學分析： 深入分析常見運動損傷（如韌帶撕裂、肌腱炎、骨摺等）的生物力學誘因，如過度拉伸、反復衝擊、不閤理的受力等。例如，分析踝關節扭傷時的受力模式。 風險評估： 利用生物力學測量技術，評估個體在特定運動項目中的損傷風險，並提供個性化的預防建議。 康復訓練的生物力學指導： 基於損傷部位的生物力學特性，設計安全有效的康復訓練方案，逐步恢復關節的活動度、肌肉的力量和運動的協調性。 生物力學矯形器與輔助設備的開發： 介紹運動生物力學在設計和改進運動護具、矯形器、假肢等方麵的貢獻，以幫助運動員恢復運動能力，甚至超越原有水平。 第八章：運動生物力學的新技術與未來展望 隨著科技的進步，運動生物力學正迎來新的發展機遇： 運動捕捉技術（Motion Capture）： 介紹三維運動捕捉係統、慣性測量單元（IMU）等先進技術，如何實現對人體運動進行精確、無創的測量。 生物力學傳感器技術： 探討可穿戴傳感器、壓力傳感器等在實時監測運動數據、分析運動生物力學參數中的應用。 計算機仿真與建模： 介紹如何利用計算機技術構建復雜的人體運動模型，進行虛擬實驗，預測運動錶現，評估訓練效果。 人工智能與大數據在運動生物力學中的應用： 展望AI如何輔助運動數據分析，提供更智能的訓練指導和損傷預警。 運動生物力學在其他領域的延伸： 探討運動生物力學原理在康復醫學、人機工程學、機器人技術等領域的交叉應用。 結語 本書的編寫旨在為你打開一扇通往人體運動奧秘的大門。通過係統學習運動生物力學的原理和方法，你不僅能更清晰地認識到人體運動的復雜性與精妙性，更能掌握科學的分析工具和實踐策略。無論你是希望提升運動成績的運動員，指導訓練的教練，還是關注健康的普通大眾，本書都將為你提供寶貴的知識與啓示，幫助你以更智慧、更高效的方式去運動，去生活。掌握運動生物力學，就是掌握瞭提升人體潛能，享受健康與活力的鑰匙。
評價一： 這本書簡直是打開瞭新世界的大門！一直以來，我總是覺得運動就是靠感覺和經驗，但《運動生物力學》這本書徹底顛覆瞭我的認知。它不僅僅是枯燥的理論堆砌，而是用非常生動形象的方式，將那些我們習以為常的運動動作背後的科學原理一一揭示。比如，原來我們跑步時，腳踝的微小角度變化，甚至是指尖的伸展，都會對整體的能量傳遞和效率産生如此顯著的影響。作者在講解的時候，總是能巧妙地穿插一些現實生活中的例子，比如運動員在比賽中是如何利用生物力學原理來提升成績的，或者是普通人在日常鍛煉中，如何通過調整動作來避免受傷。我尤其喜歡它對“力”的闡述，不再是簡單的推拉，而是深入到瞭力的大小、方嚮、作用點，以及力在人體內是如何傳遞和轉化的。讀完之後，我再看自己在健身房裏的每一個動作，都仿佛帶著一種全新的視角，感覺自己不再是一個盲目模仿的“學習者”，而是一個能理解和掌控自身身體的“科學傢”。它讓我對運動的熱情瞬間提升瞭好幾個檔次，迫不及待地想把這些知識應用到實踐中去。