運動生物力學 體育院校成人教育協作組《運動生物力學》教 9787500918769 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

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：194000

頁碼：230

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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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

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作者介紹

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文摘

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序言

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書籍簡介：運動生物力學 一、 運動生物力學概覽 運動生物力學是一門融閤瞭力學原理與生物學知識，專門研究人體在運動過程中所受的力、産生力的機製以及運動效應的交叉學科。它深入解析人體的結構、功能以及運動的動力學和學特性，旨在優化運動錶現、預防運動損傷、指導康復訓練，並推動運動技術的革新。本書將帶領讀者係統地認識這門學科的宏觀框架與微觀細節。 二、 核心概念與基本原理 本書將從基礎入手，清晰闡述運動生物力學的核心概念。 力學基礎： 靜力學（Statics）： 探討人體處於相對靜止或勻速直綫運動狀態時所受的力和力矩的平衡。我們將分析人體關節的受力情況，如站立、坐姿等，以及這些靜止狀態下身體內部的應力分布，這對於理解姿勢控製、重心穩定至關重要。例如，在分析站姿時，我們會詳細講解重力、支撐反力以及肌肉力量如何相互作用以維持身體的平衡，並計算不同關節所承受的軸嚮和剪切力，為理解靜態姿勢下的生物力學奠定基礎。 動力學（Dynamics）： 研究人體在加速運動狀態下所受的力和運動的關係。這包括： 運動學（Kinematics）： 描述物體的運動特徵，而不考慮引起運動的原因。我們將分析人體運動的位移、速度、加速度以及運動的軌跡，例如步態分析中的步頻、步幅、足部落地時的觸地角，以及投擲項目中上肢關節的運動學參數。這些描述性的參數是理解運動模式的基礎，能夠直觀地展現運動的動態過程。 動力學（Kinetics）： 研究引起物體運動的原因，即力與加速度的關係。我們將深入分析作用在人體上的外力（如地麵反作用力、空氣阻力）和內力（如肌肉産生的張力、骨骼間的摩擦力），以及這些力如何導緻人體的加速運動。例如，在跳躍運動中，我們會分析起跳時股四頭肌産生的瞬時力量如何剋服重力並産生嚮上的加速度，以及地麵反作用力的大小和方嚮如何影響跳躍的高度。 生物力學分析方法： 係統分解法： 將復雜的人體運動分解為若乾個可分析的“剛體係統”，如上肢、下肢、軀乾等，並獨立分析每個係統的受力情況。這種方法使得復雜的人體運動分析變得更加係統化和條理化。 質點模型與剛體模型： 根據分析的精度需求，選擇閤適的模型來模擬人體或其組成部分。質點模型適用於分析宏觀的整體運動，而剛體模型則能更精確地描述局部關節和骨骼的受力情況。 坐標係的選擇： 建立閤適的運動學和動力學坐標係，以準確描述人體的空間位置和運動狀態。例如，在分析跑步時，我們可以建立一個固定在地麵上的世界坐標係和一個隨身體運動的身體坐標係，以分彆描述整體運動軌跡和身體局部的姿態變化。 三、 人體運動學分析 人體運動學是運動生物力學的基礎，它關注的是運動的描述，而非産生運動的力。 關節運動學： 運動學參數： 詳細解析人體關節的運動範圍（Range of Motion, ROM）、運動方嚮（屈麯、伸展、內收、外展、鏇轉等）、運動速度和運動加速度。例如，我們將量化肩關節在投擲動作中的最大內鏇速度，以及膝關節在下蹲動作中的屈麯角度變化。 生物力學模型： 介紹不同層次的生物力學模型，從簡單的二維模型到復雜的三維模型，用以描述和模擬關節的運動。我們將討論如何通過運動捕捉係統獲得精確的關節運動數據，並如何利用這些數據來計算關節的角度和角速度。 步態分析（Gait Analysis）： 步態周期： 深入研究步行、跑步等行走過程中的基本單元——步態周期，包括支撐期和擺動期的細微變化。我們將分析不同階段的足部著地方式、足弓的動態變化、下肢關節的力綫變化，以及這些變化如何影響能量消耗和運動效率。 典型步態偏差： 識彆和分析常見的步態異常，如跛行、足內翻/外翻、步態不對稱等，並從生物力學角度解釋其成因和影響。例如，我們將分析由於踝關節僵硬導緻的足下垂步態，以及其對膝關節和髖關節力綫産生的二次影響。 步態效率與能量消耗： 探討如何通過優化步態來提高運動效率，減少能量消耗，這對於長跑運動員、競賽選手乃至日常行走具有重要意義。我們將通過分析不同步態參數（如步頻、步幅、觸地時間）與能量代謝指標（如攝氧量）的關係，來量化步態的生物力學效率。 四、 人體動力學分析 人體動力學是研究引起人體運動的力和力矩的學科，它是理解運動錶現和損傷機製的關鍵。 地麵反作用力（Ground Reaction Force, GRF）： 力的大小、方嚮和作用點： 詳細分析跑步、跳躍、踢腿等動作中，腳與地麵之間的相互作用力，以及這些力如何傳遞到人體的各個部分。我們將使用測力颱等設備測量GRF，並分析其垂直分量、前後分量和側嚮分量隨時間的變化，揭示運動的衝擊性和推動力。 GRF與運動錶現的關係： 探討GRF的特性如何影響爆發力、速度和耐力等運動錶現指標。例如，在跳遠項目中，更大的起跳前蹬力（GRF的水平分量）與更高的跳遠成績直接相關。 肌肉力與肌腱力： 肌肉力産生機製： 闡述肌肉如何通過收縮産生張力，並將張力傳遞給骨骼，從而産生運動。我們將介紹肌肉的力量-速度關係、力-長度關係，以及肌肉協同作用的原理。 肌腱在力傳遞中的作用： 分析肌腱作為連接肌肉和骨骼的彈性結構，在儲存和釋放能量方麵的作用，以及肌腱損傷的生物力學因素。例如，在跳躍時，跟腱儲存的彈性勢能會在起跳時釋放，輔助肌肉産生更強的爆發力。 關節力與力矩： 關節受力分析： 計算和分析運動過程中各個關節所承受的軸嚮力、剪切力和彎矩，瞭解關節的負荷情況。這將有助於識彆關節損傷的高風險動作和個體。例如，在深蹲過程中，膝關節承受的屈麯力矩與股四頭肌産生的伸展力矩相互作用，以控製身體的下降和上升。 力矩與運動控製： 探討人體如何通過肌肉産生的力矩來控製身體的運動和姿勢。我們將分析不同關節力矩的産生和變化，以及它們在維持平衡、加速和減速過程中的作用。 五、 運動生物力學在體育實踐中的應用 本書將重點關注運動生物力學在各類體育項目中的具體應用。 運動技術分析與改進： 動作效率優化： 通過生物力學分析，識彆現有技術動作中的能量損耗環節，並提齣改進建議，以提高運動錶現。例如，通過分析遊泳運動員的劃水動作，優化其劃水軌跡和頻率，減少水阻，提升速度。 技術革新與突破： 運用生物力學原理，指導運動員和教練員進行技術創新，突破運動極限。例如，Fosbury Flop跳高技術的齣現，就是生物力學分析指導下的技術革命。 模仿與學習： 分析優秀運動員的技術動作，並將其生物力學特性轉化為可模仿的學習範例，幫助初學者和青少年運動員掌握正確的技術。 運動損傷的預防與康復： 風險評估： 識彆運動項目中可能導緻損傷的生物力學因素，如不當的著地技術、過度的關節負荷、重復性的單一動作等，並針對性地進行乾預。例如，分析籃球運動員頻繁起跳落地時膝關節的異常受力，指導其改進起跳落地技術，減少前交叉韌帶損傷的風險。 康復訓練指導： 運用生物力學原理，設計和優化運動損傷後的康復訓練計劃，加速恢復，並降低二次損傷的概率。例如，針對膝關節術後患者，設計漸進式的負重和力量訓練，以恢復膝關節的正常生物力學功能。 運動裝備的優化： 從生物力學角度評估運動鞋、護具、運動器材等的設計，以提高其功能性，減少損傷風險。例如，分析跑鞋的緩震性能和能量迴饋特性，以降低長跑對關節的衝擊。 人體工程學與訓練計劃： 科學訓練負荷： 根據人體的生物力學承受能力，閤理安排訓練強度、訓練量和訓練頻率，避免過度訓練，促進身體的適應性發展。 個體化訓練： 考慮個體在力量、柔韌性、協調性等方麵的生物力學差異，製定個性化的訓練方案。 運動項目設計： 在項目設計、場地設施建設等方麵，融入生物力學考量，確保運動的安全性與高效性。 六、 未來發展趨勢 本書還將展望運動生物力學的未來發展方嚮，包括： 智能化分析技術： 隨著傳感器技術、人工智能和大數據的發展，運動生物力學將更加智能化，能夠實現更精確、更實時的運動分析。 多學科交叉融閤： 運動生物力學將與運動醫學、運動生理學、運動心理學等學科更深入地融閤，形成更全麵的運動科學體係。 個性化與精準化： 基於個體生物力學特性的精準化訓練和損傷預防將成為可能。 結語 通過對運動生物力學基本原理的深入講解，以及在體育實踐中的廣泛應用探討，本書旨在為體育院校的成人教育學員提供一個堅實的學科基礎，使他們能夠更好地理解人體運動的奧秘，提升運動技能，預防運動損傷，並為我國的體育事業發展貢獻力量。本書內容力求嚴謹、係統，同時注重理論與實踐的結閤，希望能成為讀者在運動生物力學領域的得力助手。