【正文】 平衡。 如肋木側(cè)平衡。 平衡物體受到外力作用偏離其平衡位置時， 根據(jù)物體保持其平衡的可能性分為 （ 1） 穩(wěn)定平衡 （ 2） 不穩(wěn)定平衡 （ 3） 隨遇平衡 G N C G N C G N C （ 4） 有限度的穩(wěn)定平衡 （三） 人體平衡的特點 人體不能處于絕對靜止的狀態(tài) （ 射擊運動員 ） 人體內(nèi)力在維持平衡中的作用 （ 燕式平衡 ） 人體的補償動作 人體具有自我控制 、 調(diào)節(jié)和恢復(fù)平衡的能力 人體的平衡受心理因素的影響 人體的平衡動作消耗肌肉的生理能 對于人體來說，既要符合剛體的平衡原理，但又具有人體的平衡的生物學特征。人體是受高級神經(jīng)系統(tǒng)控制的杠桿系統(tǒng)。他不僅可以保持平衡，而且在平衡遭到破壞時還能恢復(fù)平衡。（走鋼絲） 第四節(jié) 人體運動的轉(zhuǎn)動力學 人體各環(huán)節(jié)的運動都是繞關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動。 為了研究人體運動的規(guī)律性，必須 在一定條件下將人體當作剛體處理。 因而，轉(zhuǎn)動是人體最常見的運動， 是運動生物力學研究的重要方面。 一、體育運動中人體轉(zhuǎn)動動作的類型 （ 一 ） 轉(zhuǎn)動軸與轉(zhuǎn)動的類型 可分為：定軸轉(zhuǎn)動和動軸轉(zhuǎn)動。 剛體轉(zhuǎn)動時 ， 剛體上的各點都做圓周運動 ， 形成大小 不等的同心圓 ， 各圓的中心都位于同一直線上 ， 這條 直線叫做轉(zhuǎn)動軸 。 定軸轉(zhuǎn)動：繞相對于某參考系固定軸的轉(zhuǎn)動。 動軸轉(zhuǎn)動：相對于某參考系其轉(zhuǎn)動軸的位置方向 是變化的。 （二） 人體轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動軸 習慣上把體外的轉(zhuǎn)動軸稱為實體軸 ， 把體內(nèi)的轉(zhuǎn)動軸稱 為非實體軸 。 2． 非實體軸 非實體軸是人體局部肢體或整體轉(zhuǎn)動時所繞的位于人體內(nèi)部的某特定的直線 。 1． 實體軸 當人體繞固定在地面上的運動器械轉(zhuǎn)動時 ， 器械就是人體轉(zhuǎn)動的實體軸 。 例如：體操運動員在單杠 、 雙杠 、 高低杠上的各種轉(zhuǎn)動 ， 這些器械就是人體轉(zhuǎn)動的實體軸 。 （三）人體轉(zhuǎn)動動作的基本形式 無支點無實體軸的空中多軸向復(fù)合運 動 單杠等 冰上旋轉(zhuǎn)，籃球、鐵餅、鏈球的轉(zhuǎn)體等 有支點有實體軸的轉(zhuǎn)動 有支點無實體軸的轉(zhuǎn)動 無支點無實體軸的空中單軸轉(zhuǎn)動 前、后、側(cè)空翻 體操、跳水的空翻轉(zhuǎn)體 二、轉(zhuǎn)動運動學 （ 一 ） 角位移 在平動運動學中常用的物理量有時間 、 位移 、 速 度 、 加速度 、 常稱之為線量 。 在轉(zhuǎn)動運動學中與 之相對的時間 、 角位移 、 角速度 、 角加速度 ， 稱 之為角量 。 常使用度、弧度、周等作為角位移的單位。 O A（ t1） B（ t2） （二） 角速度和線速度 物體在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度叫角速度 。 角速度的單位為： “ 弧度 /秒 ” 。 平均角速度 t??? /??瞬時角速度 tt ??? ?? /0lim ??線速度 RV ?? ?（三） 角加速度 ? 角加速度的單位為 “ 弧度 /秒 2 ” ? 對運動員單杠大回環(huán)的研究表明 ， 各階段的角速度 是變化的 ， 大時可達到 /秒 ， 小時為 / 秒 。 如要深入研究 ， 就必須引進描述角速度變化的 物理量 ——角加速度 。 ? 定義角加速度如下： ? 如果在 △ T時間內(nèi)物體轉(zhuǎn)動角速度由 ω0， 變?yōu)?ω， t??? 0???? 則角加速度： 對于勻變速轉(zhuǎn)動 在 t0=0時，物體的角速度為 ω0， 在時刻 t角速度為 ω，角加速度為 β ， 那么有： ??????????221202200??????tttt由 得： RV ?? ?物體上各點作圓周運動的切向加速度 a 與角加速度 β 的關(guān)系 ?? ?? ??????? RtRtVat向心加速度與轉(zhuǎn)動角加速度之間的關(guān)系 2222 ?? RRRRVan ???三、轉(zhuǎn)動動力學 ， 在騰空后是繞人體基本軸的轉(zhuǎn)動 。 （ 一 ） 形成人體轉(zhuǎn)動的力學條件 從力學條件出發(fā)，人體轉(zhuǎn)動的條件是，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， 即： ∑M≠0 。 單軸、雙軸、多軸。 （二） 人體的轉(zhuǎn)動慣量 ， 平動物體慣性的大小用物體的質(zhì)量來量度。轉(zhuǎn)動物體同樣也具有慣性。在力學中，物體轉(zhuǎn)動慣性的大小是用“轉(zhuǎn)動慣量”來描述的。 理論上，對于質(zhì)量為 m 的質(zhì)點，如果它離轉(zhuǎn)軸的垂直距離為 r ， 那么這個質(zhì)點對該轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動慣量 I = m r2 為： 一般物體可視為質(zhì)點的集合，轉(zhuǎn)動慣量為各質(zhì)點對該轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動慣量的總和。 I = m1r12 + m2r22 +‥‥ + mnrn2 = ∑miri2 （三） 局部肢體的轉(zhuǎn)動動作 為增大肢體的轉(zhuǎn)動效果 ， 通常采用以下 途徑： （四） 人體整體轉(zhuǎn)動動作 在體育運動中 ， 產(chǎn)生和加大人體整體的轉(zhuǎn) 動動作的方法通常有以下三種： 五、人體在無支撐狀態(tài)下的轉(zhuǎn)動動作 ： （ 1） 在跑步中 ， 肩軸同髖軸的相同轉(zhuǎn)動 （ 2） 站在凳子上的人 （ 3） 挺身式跳遠的空中動作 騰空狀態(tài)中某些要求角速度變化的動作 ， 可以通過改變轉(zhuǎn)動慣量 I來實現(xiàn) （一） 動量矩守恒定律 ——騰空狀態(tài)時人體 轉(zhuǎn)動動作的基本力學原理 （ 二 ） 動量矩守恒定律的應(yīng)用 六、轉(zhuǎn)動作用在體育中的應(yīng)用 當高速旋轉(zhuǎn)的球體在空氣飛行時 ， 由于流體的作用 ， 使球的飛行方向發(fā)生彎曲 。 （ 一 ） 定向作用 因此轉(zhuǎn)動體在不受外力矩作用時 ， 具有保持其轉(zhuǎn) 軸方向不變的這一特性 ， 稱為轉(zhuǎn)動體的定向作用 。 ?自行車 、 鐵餅 、 射出的高速旋轉(zhuǎn)子彈 ?花樣滑冰的旋轉(zhuǎn)動作 （ 二 ） 彎曲作用 （三） 旋轉(zhuǎn)和反彈 ： （ 1） 正撞時 （ 2） 斜撞時 （ 1） 前旋球體的反彈 （ 2） 后旋轉(zhuǎn)體的反彈 （ 3） 左 、 右側(cè)旋球體的反彈 第五章 動作技術(shù)的生物力學 第二節(jié) 分析研究動作技術(shù)的一般方法 （一）劃分動作技術(shù)的范圍 （二）劃分動作階段 劃分動作階段的依據(jù) 肌肉工作形式等解剖學條件 作用力的性質(zhì) 動作方向 動作的任務(wù)和性質(zhì) 人體工作環(huán)境 一、了解動作技術(shù)的一般過程 （三）確定動作技術(shù)的特征畫面 （四）明確各動作階段的相互影響及其 作用 二、明確動作技術(shù)所要達到的目的 三、明確動作技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 四、揭示動作技術(shù)的生物力學 特征 技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)，（美國女排的研究） 吊環(huán)正吊兩周的研究 五、做出結(jié)論 （一）揭示動作技術(shù)的一般測試結(jié)果 （二）揭示生物力學原理 （三）揭示高水平運動員動作技術(shù)的生物力 學特征 （四）對完成動作技術(shù)做出生物力學診斷 Edward Muybridge (18301904) ?Pioneer in highspeed photography ?“ Horse in Motion” 1877年 Movement Analysis 理想翼 黑禿鷲在翱翔時展開的翼 快速滑翔時的翼 后掠角 原蟲門，海蝎子 無顎魚 有甲魚 多刺魚 較高等的有骨魚 Osteolepis 有肺魚 軟骨魚 殺人鯨 生物材料研究 人造骨材料 金屬 —陶瓷 —陶瓷包金屬 —生物材料 —生物降解材料 我國已研制成功生物降解材料 新華社武漢 2022， 2， 24報道： “ 生物可吸收聚乳酸 /羥基磷灰石骨折內(nèi)固定件的中試 ” 項目今天通過鑒定。 武漢理工大學李世普教授主持科研。 特點：生物相容性，力學強度，可顯影 機器人研究 假肢研究 步態(tài)立體分析