1、团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战第二章运动力学基础团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战2 团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战3学习目标学习目标u掌握运动中的力合力矩及其表现形式，并明掌握运动中的力合力矩及其表现形式，并明确力是物体运动状态改变和形状改变的原因；确力是物体运动状态改变和形状改变的原因；掌握影响人体平衡与稳定的因素。掌握影响人体平衡与稳定的因素。u熟悉牛顿运动定律的在人体运动中的应用；熟悉牛顿运动定律的在人体运动中的应用；熟悉骨、关节、韧带和肌腱的生物力学特性及熟悉骨、关节、韧带和肌腱的生物力学特性及其在康复治疗中的应用。其在康复治疗中的应用。u了解运动中力的合成与分解
2、及其在人体运动了解运动中力的合成与分解及其在人体运动中受力分析中的应用。中受力分析中的应用。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战4 第一节第一节 运动中的力与力运动中的力与力矩矩 一、运动中的力一、运动中的力 二、运动中的力矩二、运动中的力矩 第二节第二节 牛顿运动定律及牛顿运动定律及其应用其应用 一、牛顿运动定律一、牛顿运动定律 二、牛顿运动定律在人体二、牛顿运动定律在人体运动中的应用运动中的应用 第三节第三节 平衡与稳定平衡与稳定 一、力系平衡条件与人体一、力系平衡条件与人体平衡类型平衡类型 二、稳定性及其影响因素二、稳定性及其影响因素 三、人体平衡与稳定的特三、人体平衡与稳定的特点点
3、第四节第四节 骨、关节生物力学骨、关节生物力学 一、骨的生物力学性质一、骨的生物力学性质 二、关节生物力学二、关节生物力学 三、肌腱和韧带的生物力三、肌腱和韧带的生物力学学团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战任务 1.第一段视频第一段视频工匠钉钉子工工匠钉钉子工作有何特点，作有何特点，为什么要这样为什么要这样操作？操作？ 2.体操运动员比体操运动员比赛时从器械上赛时从器械上落下来的原因落下来的原因是什么？如何是什么？如何评价？评价？团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战钉子头部很尖，面积小，用较小的力即可产生很大压钉子头部很尖，面积小，用较小的力即可产生很大压强，尖部会产生大于木材结构应力的
4、力，破坏物质结强，尖部会产生大于木材结构应力的力，破坏物质结构。构。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战 运动员在比赛时，手掌心常会冒汗，这对体操和举重运动员在比赛时，手掌心常会冒汗，这对体操和举重运动员来说非常不利。因为湿滑的掌心会使摩擦力减运动员来说非常不利。因为湿滑的掌心会使摩擦力减小，使得运动员握不住器械，不仅影响动作的质量，小，使得运动员握不住器械，不仅影响动作的质量，严重时还会使运动员从器械上跌落下来，造成失误，严重时还会使运动员从器械上跌落下来，造成失误，甚至受伤。甚至受伤。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战8 力是一个物体对另一力是一个物体对另一个物体的作用，是使物体个物
5、体的作用，是使物体产生形变或线运动状态改产生形变或线运动状态改变的原因。变的原因。 力矩则是力和力臂的力矩则是力和力臂的乘积，是使物体转动状态乘积，是使物体转动状态改变的原因。改变的原因。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战9 若将人体整体看做若将人体整体看做一个力学系统，则人体一个力学系统，则人体内部各部分的相互作用内部各部分的相互作用，称为内力。外界作用，称为内力。外界作用于人体的力称为外力。于人体的力称为外力。（一）内力与外力的概念（一）内力与外力的概念 外力：外力：重力、支撑反作用力重力、支撑反作用力等。等。内力：内力：骨骼肌张力、关节约骨骼肌张力、关节约束力、韧带张力等，其中骨束力
6、、韧带张力等，其中骨骼肌的张力是人体内力中的骼肌的张力是人体内力中的主动力。主动力。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战10运动中的内力和外力的关系运动中的内力和外力的关系2 2、内力可以改变外力的大小、内力可以改变外力的大小 3 3、外力可用来增强内力、外力可用来增强内力 人体整体人体整体人体环节人体环节骨骼肌张力骨骼肌张力外力外力内力内力1 1、内力与外力是相对的、内力与外力是相对的团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战11要获得较大的反作用力作为人体运动的动力，必须加大人的蹬地要获得较大的反作用力作为人体运动的动力，必须加大人的蹬地力，这又取决于人体肌肉活动引起的对地面作用力的大小。肌
7、肉力，这又取决于人体肌肉活动引起的对地面作用力的大小。肌肉活动是主动的，为了提高人体运动效果，最重要的是提高肌肉收活动是主动的，为了提高人体运动效果，最重要的是提高肌肉收缩的力量（缩的力量（内力内力），以加大蹬地力从而得到一个大的反作用力），以加大蹬地力从而得到一个大的反作用力（外力外力），使人体运动状态发生变化。），使人体运动状态发生变化。另外，实践中采取一些措施，利用外部条件在一定程度上也可提另外，实践中采取一些措施，利用外部条件在一定程度上也可提高地面对人体的作用力，例如，在跑些、跳鞋上安上钉子，起跑高地面对人体的作用力，例如，在跑些、跳鞋上安上钉子，起跑时用起跑器等时用起跑器等 。团结
8、团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战12跳高起跳过程中的外力作用跳高起跳过程中的外力作用团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战13起跑过程中的外力作用起跑过程中的外力作用团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战14力量训练过程中人体肌肉收缩抵抗负荷的内力量训练过程中人体肌肉收缩抵抗负荷的内外力作用外力作用团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战15 人体运动中所受到的外力人体运动中所受到的外力 1.重力重力 大 小 与 方 向 ：大 小 与 方 向 ： ， 方 向 ： 指 向 地 球 心 。， 方 向 ： 指 向 地 球 心 。 g=9.8m/s/s mgG （二）几种常见的外力（二）几种常见的外力
9、重力是地球对人体或物体的引力，是重力是地球对人体或物体的引力，是一种非接触力。人体或物体受重力的一种非接触力。人体或物体受重力的集中点为重心，其方向指向地心。集中点为重心，其方向指向地心。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战16 2. 摩擦力摩擦力a.静摩擦力和最大静摩擦力静摩擦力和最大静摩擦力b.滑动摩擦力滑动摩擦力NfmmNfkk（二）几种常见的外力（二）几种常见的外力摩擦力是两相互接触的物体作相对运动摩擦力是两相互接触的物体作相对运动（线运动或滚动）或有相对运动趋势时（线运动或滚动）或有相对运动趋势时产生的力，分别成为滑动摩擦力、滚动产生的力，分别成为滑动摩擦力、滚动摩擦力和静摩擦力。
10、摩擦力和静摩擦力。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战17 3.支撑反作用力支撑反作用力 人体处于支撑状态时，人体重力作用于支撑面人体处于支撑状态时，人体重力作用于支撑面上，支撑面又反作用于人体，这种反作用称为支上，支撑面又反作用于人体，这种反作用称为支撑反作用力。如果人体处于静止状态，为静力性撑反作用力。如果人体处于静止状态，为静力性支撑反作用力；如果人体局部环节有运动，则支支撑反作用力；如果人体局部环节有运动，则支撑反作用力会不断变化，称为动力性支撑反作用撑反作用力会不断变化，称为动力性支撑反作用力。力。 （二）几种常见的外力（二）几种常见的外力团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战18
11、 4.流体作用力流体作用力 人体在空气和水中运动时，与流体发生接触，并相人体在空气和水中运动时，与流体发生接触，并相互作用，流体对人体的作用即为流体作用力。互作用，流体对人体的作用即为流体作用力。 人体在水中受到浮力作用，可以减轻肢体的重力作人体在水中受到浮力作用，可以减轻肢体的重力作用，对于肌力不足或关节疼痛的患者，可以借助水用，对于肌力不足或关节疼痛的患者，可以借助水的阻力和浮力进行康复训练。的阻力和浮力进行康复训练。（二）几种常见的外力（二）几种常见的外力团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战19 5.5.器械的其他阻力器械的其他阻力 肢体推动运动器械进行训练时，除要克服器械重力外，还需
12、要克服器械的惯性力、摩擦力或弹力所产生的阻力，其大小与肢体的推力大小相等，方向相反。（二）几种常见的外力（二）几种常见的外力团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战20意 义： 各种外力经常被用来作为康复训练各种外力经常被用来作为康复训练/ /治治疗的负荷，选择的负荷要求与疗的负荷，选择的负荷要求与肢体运动肢体运动的方向和力量相的方向和力量相适应，这是增强肌力训适应，这是增强肌力训练的方法学基础。练的方法学基础。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战21（三）内力（三）内力定义： 是指人体内部各组织器官间相互作用的力。是指人体内部各组织器官间相互作用的力。各种内力总要相互适应，以维持最佳活动，同
13、时也不断和外力相抗衡以适应人体生活的需要。1）肌拉力2）各组织器官间的被动阻力3）各内脏器官的摩擦力4）内脏器官和固定装置间的阻力5）血液淋巴液在管道内流动时产生的流体阻力，在分流时产生的湍流等。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战22 1）肌拉力 这种力通过其在骨骼上的附着点，可以维持人体姿势，引起人体内部各部分、各环节间的相对运动。是人体内力中最重要的主动力。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战2）组织弹力 1938年，英国学者A.V.希尔根据他所做的蛙缝匠肌的大量实验，提出了肌肉收缩的力学模型（希尔模型），当静休状态下肌肉张力不可忽略时，若静休状态张力与兴奋状态无关，则可将肌肉的张力
14、分解为主动张力和被动张力，后者用一并联弹性元表示，它和收缩成分，串联弹性元组成三元素模型(图2-2)。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战243）各组织器官间的被动阻力 当一肢体做屈曲或伸展运动时，其相反方向的组织受到牵拉，尤其是拮抗肌的张力，此时必须做相应松弛，以保证运动的完成。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战25n4）各内脏器官的摩擦力 例如胃肠蠕动时候肠袢间的摩擦力（尽管很小），心脏搏动时与肺、纵隔和胸廓间的摩擦力等。5）内脏器官和固定装置间的阻力 如胃肠蠕动与腹膜、肠系膜、大血管间的阻力，食管的蠕动与纵隔间的阻力等。6）血液淋巴液在管道内流动时产生的流体阻力，在分流时产生的湍流
15、等。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战261.1.合力与分力合力与分力 一个力如果它产生的效一个力如果它产生的效果与几个力共同作用的效果相同，则这果与几个力共同作用的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，而那几个力个力就叫那几个力的合力，而那几个力就叫这个力的分力。就叫这个力的分力。2.2.力的合成力的合成 求几个已知力的合力，叫求几个已知力的合力，叫力的合成。力的合成。3.3.力的分解力的分解 力的分解是力的合成的逆力的分解是力的合成的逆运算。运算。（四）力的合成与分解（四）力的合成与分解平行四边形平行四边形法则是力的法则是力的合成与分解合成与分解的基础的基础团结团结 信赖信赖 创造创造
16、 挑战挑战27掌握物体受力的分析方法掌握物体受力的分析方法 确定受力分析对象，取出隔离体确定受力分析对象，取出隔离体 确定场力（重力、电磁场力等）确定场力（重力、电磁场力等） 确定所有外力：动力，阻力（摩擦力、确定所有外力：动力，阻力（摩擦力、空气阻力等），接触力等。空气阻力等），接触力等。 画受力分析图画受力分析图团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战28abcd团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战29当当骨骼肌在某一平面产生力作骨骼肌在某一平面产生力作用时，可将肌力分解为两个垂用时，可将肌力分解为两个垂直分量：一个沿着骨轴线作用直分量：一个沿着骨轴线作用，另一个垂直骨轴线。前者起，另一个
17、垂直骨轴线。前者起稳固关节的作用，因而叫稳固稳固关节的作用，因而叫稳固分量，后者是使骨产生转动的分量，后者是使骨产生转动的分量，所以叫转动分量分量，所以叫转动分量。力的分解力的分解团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战301、力的时间累积效应、力的时间累积效应 作用于物体的合外力与其作用时间的乘积（作用于物体的合外力与其作用时间的乘积（Ft ），），称为力的冲量。而将运动物体或人体具有的称为力的冲量。而将运动物体或人体具有的“运动量运动量”，即质量与速度的乘积（，即质量与速度的乘积（m v），），称为动量称为动量。 动量定理：物体动量的增量等于其所受的冲量。动量定理：物体动量的增量等于其所受的
18、冲量。 （五）力的时间和空间累积效应（五）力的时间和空间累积效应团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战31动量定理和动量守恒定律：动量定理和动量守恒定律：1. 动量与冲量的概念动量与冲量的概念 动量（动量（矢量性矢量性）n ，单位：米，单位：米.千克千克/秒（秒（m. kg / s）。）。 冲量（冲量（矢量性矢量性）n 单位：牛顿单位：牛顿.秒（秒（N. s） vmK tFI团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战32冲量的几何含义冲量的几何含义：K=F*t tFS团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战33动量定理动量定理 物体在运动过程中，在某段时间内物体在运动过程中，在某段时间内动量的动量的
19、改变改变，等于等于所受合外力在这段时间内的所受合外力在这段时间内的冲量冲量。即：即： IK 0vmvtFt团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战34动量定理在运动中的应用动量定理在运动中的应用1 1、在投掷项目中，为了增加器械的出手速度，即增加器械在投掷项目中，为了增加器械的出手速度，即增加器械的出手动量，应增加在最后用力阶段对器械的冲量。这要的出手动量，应增加在最后用力阶段对器械的冲量。这要求在发挥最大力量的同时，延长力的作用时间。求在发挥最大力量的同时，延长力的作用时间。 2、若要减少对人体的冲力，就得延长力作用的时间，各、若要减少对人体的冲力，就得延长力作用的时间，各种种落地缓冲动作落地
20、缓冲动作就是典型的例子。就是典型的例子。3.给物体或人体强大冲力，要求与物体或人体接触的时给物体或人体强大冲力，要求与物体或人体接触的时间要短，例如钉钉子。间要短，例如钉钉子。0vmvtFt团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战352、力的空间累积效应、力的空间累积效应 力与力作用方向上移动距离的乘积（力与力作用方向上移动距离的乘积（FS），），称称力对物体作了功。力作用方向与其引起的物体运动力对物体作了功。力作用方向与其引起的物体运动方向改变一致，力对物体所做的功为正功。物体的方向改变一致，力对物体所做的功为正功。物体的运动方向与力的作用方向相反，这时力所做的功为运动方向与力的作用方向相反，
21、这时力所做的功为负功。功的国际单位是焦耳（负功。功的国际单位是焦耳（J）。）。 团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战36 通常讲骨骼肌做功，是指骨骼肌做的机械功。肌通常讲骨骼肌做功，是指骨骼肌做的机械功。肌将其贮存的化学能转化为机械能，克服阻力使环节及将其贮存的化学能转化为机械能，克服阻力使环节及外界物体产生位移。外界物体产生位移。 等长收缩运动中，环节不产生位移，没有做机械等长收缩运动中，环节不产生位移，没有做机械功，此时骨骼肌消耗的能量完成了功，此时骨骼肌消耗的能量完成了“生理功生理功”。 功和能之间是可以相互转换的，能的量值是通过功和能之间是可以相互转换的，能的量值是通过做功来确定的，
22、力对物体做的功等于物体机械能（动做功来确定的，力对物体做的功等于物体机械能（动能和势能）的增量。能和势能）的增量。 团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战37 力矩（力矩（M M）是作用于物体或人体的合力（是作用于物体或人体的合力（F F）与支点到力与支点到力作用线距离（作用线距离（d d）的乘积，即的乘积，即M=FM=F。 一种情况：即大小相等，方向相反，作用线互相平行但一种情况：即大小相等，方向相反，作用线互相平行但不重合的两个力作用在同一物体上，虽然其合力为零，但物不重合的两个力作用在同一物体上，虽然其合力为零，但物体同样会转动，这一对力称为力偶，其产生的转动力矩称为体同样会转动，这一对
23、力称为力偶，其产生的转动力矩称为力偶矩。力偶矩。 另一种情况：物体在无支撑情况下受到力的作用，这个另一种情况：物体在无支撑情况下受到力的作用，这个力若不通过物体的重心，也会引起物体的转动，这个力称为力若不通过物体的重心，也会引起物体的转动，这个力称为偏心力，由其产生的转动力矩称为偏心矩。偏心力，由其产生的转动力矩称为偏心矩。 力矩、力偶矩和偏心矩是人体或物体转动的条件。力矩、力偶矩和偏心矩是人体或物体转动的条件。 团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战38根据人体运动的特征，可将人体运动模型简化为：质点根据人体运动的特征，可将人体运动模型简化为：质点、刚体和多刚体系统等运动模型。、刚体和多刚体
24、系统等运动模型。1 1、质点：、质点：具有一定质量，具有一定质量，忽略其大小形态的几何点。忽略其大小形态的几何点。 研究地球绕太阳运动，研究地球绕太阳运动，地球可以当作质点地球可以当作质点 研究地球的自转，研究地球的自转，地球就不能当作质点地球就不能当作质点 团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战392 2、刚体、刚体 是由相互间距离始终保持是由相互间距离始终保持不变的许多质点组成的连续不变的许多质点组成的连续体，它有一定形状、占据空体，它有一定形状、占据空间一定位置，是由实际物体间一定位置，是由实际物体抽象出来的力学简化模型。抽象出来的力学简化模型。在运动生物力学中，把人体在运动生物力学中，
25、把人体看作是一个多刚体系统。看作是一个多刚体系统。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战40 人体简化以后的运动形式人体简化以后的运动形式人体运动的形式多种多样。 把人体简化成质点：分为直线运动和曲线运动。 把人体简化成刚体：分为平动、转动和复合运动。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战41v牛顿第一定律：任何物体在不受外力作用（或所受合外力为牛顿第一定律：任何物体在不受外力作用（或所受合外力为零）时，物体将保持静止或匀速直线运动状态不变。物体的这零）时，物体将保持静止或匀速直线运动状态不变。物体的这种性质称为惯性。种性质称为惯性。v牛顿第二定律：物体加速度（牛顿第二定律：物体加速度（a a
26、）的大小与物体所受合外力的大小与物体所受合外力（F F）的大小成正比，与物体的质量（的大小成正比，与物体的质量（m m）成反比，即成反比，即F=maF=ma。v牛顿第三定律（作用力与反作用力）：两个物体相互作用时牛顿第三定律（作用力与反作用力）：两个物体相互作用时，物体甲对物体乙的作用力，物体甲对物体乙的作用力，F1F1与与F2F2大小相等、方向相反、沿大小相等、方向相反、沿同一直线，即同一直线，即F1 = -F2F1 = -F2。 团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战42 运动中很多动作可以借助惯性完成，巧妙地利用运动中很多动作可以借助惯性完成，巧妙地利用惯性，不但省力且减少能量消耗，减少
27、运动性疲劳。惯性，不但省力且减少能量消耗，减少运动性疲劳。因此，人体活动中保持动作的连贯性和动作间的连续因此，人体活动中保持动作的连贯性和动作间的连续性能起到省力的作用。性能起到省力的作用。 例如，康复治疗中偏瘫患者自主从仰卧位到侧卧例如，康复治疗中偏瘫患者自主从仰卧位到侧卧位，可以利用健侧肢体的惯性完成体位转换例子。位，可以利用健侧肢体的惯性完成体位转换例子。（一）运动中合理利用惯性可以省力（一）运动中合理利用惯性可以省力团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战43 指在人体在克服外界阻力负荷运动时，需要遵循由指在人体在克服外界阻力负荷运动时，需要遵循由大肌群首先活动，逐步过渡到中小肌群活动。
28、大肌群首先活动，逐步过渡到中小肌群活动。 因为大肌群能产生较大的力或力矩，有利于克服阻因为大肌群能产生较大的力或力矩，有利于克服阻力物体的惯性，可以有效预防运动开始时的中小肌群的力物体的惯性，可以有效预防运动开始时的中小肌群的损伤。损伤。 例如，搬动较重物体时应用下蹲通过大腿的肌群用例如，搬动较重物体时应用下蹲通过大腿的肌群用力来克服重物的惯性，而不应用弯腰通过腰部肌群的用力来克服重物的惯性，而不应用弯腰通过腰部肌群的用力克服重物的惯性。由于腰部肌群的力量弱，弯腰搬重力克服重物的惯性。由于腰部肌群的力量弱，弯腰搬重物易导致腰部肌的急性损伤。物易导致腰部肌的急性损伤。（二）克服重物惯性需要遵循骨
29、骼肌活动顺序原理（二）克服重物惯性需要遵循骨骼肌活动顺序原理团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战44 运动中，要使人体运动速度增加或减小，需要运动中，要使人体运动速度增加或减小，需要外界对人体的作用力增加或减小。根据作用力与反外界对人体的作用力增加或减小。根据作用力与反作用力定律，外界物体对人体的作用力增加或减小作用力定律，外界物体对人体的作用力增加或减小时，人体对外界的作用力也需要增加或减小。时，人体对外界的作用力也需要增加或减小。（三）增加人体对外界的作用力可以增大外界对人（三）增加人体对外界的作用力可以增大外界对人体的反作用力体的反作用力团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战45 一个
30、物体如果受到几个力的作用，这几个力称为力一个物体如果受到几个力的作用，这几个力称为力系。力系平衡的条件因力系的不同而有所差异，力系通系。力系平衡的条件因力系的不同而有所差异，力系通常有以下常有以下4 4种情况。种情况。 1. 1.共点、共线力系共点、共线力系 2. 2.平面汇交力系平面汇交力系 3. 3.平面平行力系平面平行力系 4. 4.空间一般力系空间一般力系 （一）力系的平衡条件（一）力系的平衡条件团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战1.1.共点、共线力系共点、共线力系 团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战2.2.平面汇交力系平面汇交力系 团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战3.3
31、.平面平行力系平面平行力系 团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战4.4.空间一般力系空间一般力系 条件：合力为零，合力矩为零条件：合力为零，合力矩为零团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战50平衡重心与支撑点关系平衡稳定程度上支撑平衡下支撑平衡混合支撑平衡稳定平衡有限稳定平衡不稳定平衡随遇平衡人体平衡的类型人体平衡的类型（二）人体平衡的类型（二）人体平衡的类型团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战上支撑平衡上支撑平衡单杠悬垂平衡团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战下支撑平衡下支撑平衡人体站立团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战混合支撑平衡混合支撑平衡1 1、面对肋木架站立，单腿抬起置于练
32、习架横杆上，依次由低向、面对肋木架站立，单腿抬起置于练习架横杆上，依次由低向高放高放腿部肌肉腿部肌肉拉伸练习；拉伸练习；2 2、面对肋木架站立，双手上举握紧上端横杆，双腿离地蹬踏在下端横杆上，、面对肋木架站立，双手上举握紧上端横杆，双腿离地蹬踏在下端横杆上，然后做深蹲拉起练习；然后做深蹲拉起练习；3 3、背对肋木架站立，双手向上握紧上端横杆，双脚垂直绷紧做双腿抬起练习、背对肋木架站立，双手向上握紧上端横杆，双脚垂直绷紧做双腿抬起练习。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战通常上肢平衡都是稳定平衡，下肢平衡都是有限的稳定平衡，这在体育运动通常上肢平衡都是稳定平衡，下肢平衡都是有限的稳定平衡，这在
33、体育运动中最常见。中最常见。不稳定平衡仅限于下支撑中的点支撑或线支撑，例如，杂技中自行车定位、不稳定平衡仅限于下支撑中的点支撑或线支撑，例如，杂技中自行车定位、高空走钢丝等是不稳定平衡，它们的支撑面很窄，可近似看成线支撑。高空走钢丝等是不稳定平衡，它们的支撑面很窄，可近似看成线支撑。人体的随遇平衡只是在失重时才可能有，例如球体的平衡。人体的随遇平衡只是在失重时才可能有，例如球体的平衡。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战55 稳定性是指人体和物体抵抗各种干扰作用保持平稳定性是指人体和物体抵抗各种干扰作用保持平衡的能力。衡的能力。1 1、静态稳定性、静态稳定性 人体静止时抵抗各种干扰的能力。人
34、体静止时抵抗各种干扰的能力。2 2、动态稳定性、动态稳定性 人体重心偏移平衡位置后，干扰因人体重心偏移平衡位置后，干扰因素除去时，人体仍能恢复到初始平衡范围。素除去时，人体仍能恢复到初始平衡范围。（一）稳定性（一）稳定性团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战561 1. .影响人体下支撑稳定性的影响人体下支撑稳定性的因素因素支撑面大小支撑面大小: :支撑面大，支撑面大，稳定度大；支撑面小，稳定稳定度大；支撑面小，稳定度小。度小。重心的高低重心的高低: :在支撑面不在支撑面不变的情况下，人体的重心位变的情况下，人体的重心位置低，稳定度大；重心位置置低，稳定度大；重心位置高，稳定度小。高，稳定度小
35、。（二）影响人体下支撑稳定性的因素与评价指标（二）影响人体下支撑稳定性的因素与评价指标团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战57 （1 1）定义：整个人体所受重力的合力的作）定义：整个人体所受重力的合力的作用点，叫人体重心。用点，叫人体重心。 它位于身体正中面上第三骶椎上缘前方它位于身体正中面上第三骶椎上缘前方7 7厘厘米处，大约在身高的米处，大约在身高的55%55%56%56%。人体重心人体重心团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战58（2 2）人体重心位置）人体重心位置 正常站立姿势下人体重心位置。正常站立姿势下人体重心位置。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战59v人体重心位置，人体重
36、心位置随人体姿势变化而改变。人体重心位置，人体重心位置随人体姿势变化而改变。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战60人体重心的变化人体重心的变化团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战61 人体重心可移动出身体之外。人体重心可移动出身体之外。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战62 为了训练平衡功能差的患者的平衡能力，开为了训练平衡功能差的患者的平衡能力，开始训练时，可以先练习始训练时，可以先练习坐位坐位（重心低支撑面（重心低支撑面较大）平衡，完成后练习较大）平衡，完成后练习立位平衡立位平衡时，可时，可先先分开双腿分开双腿以加大支撑面使重心比较低，以加大支撑面使重心比较低，练习练习静态和动态
37、平衡静态和动态平衡，达到一定效果后，达到一定效果后，再再逐渐逐渐过渡到过渡到并足训练并足训练。应应 用用团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战631.1.人体整体主动运动的必要条件是（人体整体主动运动的必要条件是（ ）A.A.摩擦力摩擦力 B.B.重力重力 C.C.肌力肌力 D.D.支撑反作用力支撑反作用力2.2.运动物体的质量和速度的乘积称为（运动物体的质量和速度的乘积称为（ ）A.A.动量动量 B.B.冲量冲量 C.C.动能动能 D.D.势能势能3.3.人体站立姿势平衡（人体站立姿势平衡（ ）A.A.上支撑平衡上支撑平衡 B.B.混合支撑平衡混合支撑平衡 C.C.上下支撑平衡上下支撑平衡
38、D.D.下支撑平衡下支撑平衡4.4.简述人体平衡与稳定的特点有哪些？简述人体平衡与稳定的特点有哪些？5.5.简述影响人体下支撑平衡稳定性的因素，以及评价其简述影响人体下支撑平衡稳定性的因素，以及评价其稳定性的方法？稳定性的方法？回顾回顾团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战642 2、人体下支撑稳定性的评价指标、人体下支撑稳定性的评价指标（1 1）稳定角：稳定角是指重力作用线和重心至支）稳定角：稳定角是指重力作用线和重心至支撑面边缘相应点的连线间的夹角。撑面边缘相应点的连线间的夹角。 重心高度相同，支撑面重心高度相同，支撑面越大，稳定角越大；支撑面越大，稳定角越大；支撑面相同，重心越高，稳定角
39、越相同，重心越高，稳定角越小。稳定角越大，物体的稳小。稳定角越大，物体的稳定度越大，定度越大，团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战65团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战66（2 2）稳定系数：）稳定系数： 稳定系数是指稳定力矩与倾倒力矩之比值。稳稳定系数是指稳定力矩与倾倒力矩之比值。稳定系数表明物体依靠重力抵抗平衡受破坏的能力。定系数表明物体依靠重力抵抗平衡受破坏的能力。 稳定系数大于稳定系数大于1 1时，物体能抵抗外来翻倒力矩时，物体能抵抗外来翻倒力矩，平衡不被破坏；稳定系数小于，平衡不被破坏；稳定系数小于1 1时，物体抵抗不住时，物体抵抗不住外来的翻倒力矩，平衡将遭到破坏，即物体会翻
40、倒。外来的翻倒力矩，平衡将遭到破坏，即物体会翻倒。 团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战67FhGr稳定系数的计算稳定系数的计算FhGrMMK倾稳团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战68 结论：结论： K1，K1时，物体本身重力产生的恢复力时，物体本身重力产生的恢复力矩足以对抗倾倒，矩足以对抗倾倒， 当当K1时，物体恢复力矩对抗不了倾倒时，物体恢复力矩对抗不了倾倒力矩，物体倾倒，平衡破坏。力矩，物体倾倒，平衡破坏。 所以，物体越重，其稳定力矩越大，所以，物体越重，其稳定力矩越大，抗倾倒的能力越强。抗倾倒的能力越强。FhGrMMK倾稳团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战69q人体不能绝对静
41、止：人体的呼吸、循环运动使得人人体不能绝对静止：人体的呼吸、循环运动使得人体重心不是定点。另一方面人体肌张力任何时候不能体重心不是定点。另一方面人体肌张力任何时候不能恒定。恒定。q人体形状可变：由于人体支撑面边缘均为软组织，人体形状可变：由于人体支撑面边缘均为软组织，有效支撑面面积要小于有效支撑面面积要小于“理论理论”支撑面的面积。支撑面的面积。q人体自身的姿势自动调节系统：人体有翻倒趋势时人体自身的姿势自动调节系统：人体有翻倒趋势时，依靠反射性地改变身体姿势，可以保持原有平衡。，依靠反射性地改变身体姿势，可以保持原有平衡。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战70人体保持平衡稳人体保持平衡稳
42、定的补偿动作定的补偿动作团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战71人体的补偿作用达瓦孜达瓦孜团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战72q人体内力起重要作用：内力可以通过对外界环人体内力起重要作用：内力可以通过对外界环境（人体或物体）的主动作用，从而影响人体的境（人体或物体）的主动作用，从而影响人体的平衡。平衡。q心理因素的影响：紧张心理反应对人体平衡稳心理因素的影响：紧张心理反应对人体平衡稳定性的影响最为明显。定性的影响最为明显。q感觉系统在保持人体平衡中的作用：视觉、位感觉系统在保持人体平衡中的作用：视觉、位觉与本体感觉等感觉系统起着重要作用。觉与本体感觉等感觉系统起着重要作用。团结团结 信
43、赖信赖 创造创造 挑战挑战 人体各个环节的运动都是围绕关节轴的转动,走、跑、跳等动作是通过关节的转动来实现的。所以，转动是人体运动的基础。在康复医学中所讲的关节活动度的测定和训练，都是指肢体围绕关节轴所进行的转动。第四节第四节 人体运动的转动力学人体运动的转动力学团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战转动轴 刚体转动时，刚体上的各点都做圆周运动形刚体转动时，刚体上的各点都做圆周运动形成大小不等的同心圆，各圆的中心都位于同成大小不等的同心圆，各圆的中心都位于同一条直线上，这条直线叫做转动轴。一条直线上，这条直线叫做转动轴。 实体轴：人体围绕固定在地面上的运动器械实体轴：人体围绕固定在地面上的运动
44、器械转动使，器械就是人体的转动轴。转动使，器械就是人体的转动轴。 非实体轴：人体局部肢体或整体转动时所围非实体轴：人体局部肢体或整体转动时所围绕的是位于人体内部的某特定的直线绕的是位于人体内部的某特定的直线团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战花式单杠花式单杠团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战63岁老人单杠岁老人单杠30秒转秒转30圈圈团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战一、转动运动学一、转动运动学1.角速度角速度 人体人体/肢体在单位时间内转过的角度叫角速度。肢体在单位时间内转过的角度叫角速度。它是矢量，其方向与角位移方向相同。采用等速训它是矢量，其方向与角位移方向相同。采用等速训练器
45、进行患者的等速肌力训练时，练器进行患者的等速肌力训练时， “等速等速”是指肢是指肢体围绕关节轴转动时的角速度是相等的。体围绕关节轴转动时的角速度是相等的。2.线速度线速度 是质点围绕一点转动或者人体围绕某个轴转是质点围绕一点转动或者人体围绕某个轴转动时，质点或者人体上各点的瞬时速度。它具体描动时，质点或者人体上各点的瞬时速度。它具体描述转动的人体或器械上各个点转动的快慢。述转动的人体或器械上各个点转动的快慢。3.角加速度角加速度 指单位时间内角速度的变化量。它也是矢指单位时间内角速度的变化量。它也是矢量。在描述匀变速运动时，其特点是角加速度恒定。量。在描述匀变速运动时，其特点是角加速度恒定。4
46、.角位移角位移 人体整体或环节围绕某个轴转动时转过的角人体整体或环节围绕某个轴转动时转过的角度叫角位移。度叫角位移。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战二、转动动力学二、转动动力学 人体的转动包括肢体在肌力的作用人体的转动包括肢体在肌力的作用下牵引骨围绕关节轴的转动和人体下牵引骨围绕关节轴的转动和人体整体的转动。整体的转动。 人体转动的力学条件是作用在人体人体转动的力学条件是作用在人体上的外力对某一转轴的力矩的矢量上的外力对某一转轴的力矩的矢量和不为零和不为零即合外力矩不为零即合外力矩不为零团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战 肢体绕关节轴转动的条件是
47、阻力矩与肌肢体绕关节轴转动的条件是阻力矩与肌力矩之和不为零。对多轴关节的转动，力矩之和不为零。对多轴关节的转动，要对每个轴做力矩的合成，正确判定阻要对每个轴做力矩的合成，正确判定阻力和肌力对于相应轴的力矩。如上臂作力和肌力对于相应轴的力矩。如上臂作肩关节的屈伸时，其阻力与肌力对额状肩关节的屈伸时，其阻力与肌力对额状轴产生力矩，而上臂作肩关节的内收外轴产生力矩，而上臂作肩关节的内收外展时，其阻力与肌力对矢状轴产生力矩展时，其阻力与肌力对矢状轴产生力矩。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战 （一）转动定律 物体的物体的转动惯量转动惯量是物体转动惯性是物体转动惯性的大小。由于人体的质量分布不的大小
48、。由于人体的质量分布不均匀，其转动惯量的计算很困难。均匀，其转动惯量的计算很困难。通常采用人体力学模型，将人体通常采用人体力学模型，将人体简化成简化成16个刚体，通过铰链联结个刚体，通过铰链联结形成刚体系统，然后分别计算各形成刚体系统，然后分别计算各个刚体的转动惯量。个刚体的转动惯量。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战环节的转动惯量（I） I = m * r2 （环节中质点的质量）（质点到转轴的垂直距离的平方）（环节中质点的质量）（质点到转轴的垂直距离的平方） 人体运动时，随着姿势的变化转动惯量也会人体运动时，随着姿势的变化转动惯量也会发生变化，因此对一种姿势算出的转动惯量发生变化，因此对
49、一种姿势算出的转动惯量只是说明一瞬间的情况。这种可变性可以使只是说明一瞬间的情况。这种可变性可以使人根据训练目的，调节姿势以改变转动惯量人根据训练目的，调节姿势以改变转动惯量，达到自我控制的目的。，达到自我控制的目的。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战转动定律转动定律 转动定律转动定律：刚体绕固定轴转动时，转动：刚体绕固定轴转动时，转动惯量与角加速度的积等于作用在刚体上惯量与角加速度的积等于作用在刚体上的合外力矩。的合外力矩。 M = I * a （转动惯量） （角速度）团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战 （二）动量矩定理 假定转动惯量为假定转动惯量为I的刚体在外力矩的刚体在外力矩M的
50、作用下，的作用下，经过了时间经过了时间t，转动角速度从，转动角速度从1变成变成2，则这个过程中角速度变化量为则这个过程中角速度变化量为2- 1.角加速角加速度度a=（ 2- 1）/ t. M = I * a=I* （ 2- 1）/ t M* t= I* （ 2- 1） 冲量矩冲量矩= 动量矩动量矩团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战（二）动量矩定理 M* t= I* （ 2- 1） 冲量矩是力矩和时间的乘积，表示外力矩对转动物冲量矩是力矩和时间的乘积，表示外力矩对转动物体作用于时间上的累积效用。体作用于时间上的累积效用。 转动惯量与转动的角速度的乘积，叫动量矩。反映转动惯量与转动的角速度的乘
