运动生物力学复习资料

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1、运动生物力学复习资料名词解释运动生物力学：运动生物力学是以人体解剖学，人体生理学的理论和方法，研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作的力学规律以及器械机械运动力学规律的科学。生物力学系统：运动器系简化为一个简单的人体模型，这个模型叫做生物力学系统。动作结构：每个完整的特定动作都有其固有的特点，动作的这种固有特点和固定内在联系叫做动作结构。动作系统：大量单一动作按一定规律组成为成套的动作技术，这些成套的技术动作叫做动作系统。内力和外力：若将人体看作一个力学系统，则人体内部各部分相互作用的力称为人体

2、内力。若将人体看作一个力学系统，那么外界对人体作用的力称人体外力。人体惯性参数：人体惯性参数是指人体整体及环节的质量，质心位置，转动惯量及转动半径。惯性参照系和非惯性参照系：惯性参照系是指以地球或相对于地球静止不动的物体，或做匀速直线运动的物体作为参照系，通常又称静参考系。非惯性参照系是指以相对于地球作变速运动的物体，或者说以相对惯性参照系做加速运动的物体作为参照系，通常又称动参照系。肌肉的静息长度和肌肉的平衡长度：表现最大张力时的长度称肌肉的静息长度。解除一切负荷的长度称肌肉的平衡长度。稳定角和稳定

3、系数：稳定角是动作用线同重心与支撑面相对应边界的连线之间的夹角。稳定力矩（重力矩）与翻到力矩（外力矩）之比称为稳定系数。肌肉力量的速度梯度和时间梯度：达到二分之一最大力所需的时间，称为力的时间梯度。力的最大值与所需时间所得的商Fmax/Tmax,这个指标叫力的速度梯度。问答题1.拉伸实验中，试件从开始加载带断裂的全过程中力和形变的关系的四个阶段。（1）弹性阶段。既图中的OA段。若在OA段内卸载后，变形能完全恢复，为弹性形变。直线OA段说明σ与ε成正比。与B点相对应得应力值σy称为弹性极限，应力超过弹性

4、极限后，若除去外力，将留有残余变形。（2）屈服阶段。过了B点，曲线的坡度逐渐减小，既材料对于变形的抵抗能力逐渐减弱；到了C点附近，曲线上出现几乎与横坐标轴平行的一小段；这时变形继续增长而应力并不增加，这种现象叫做材料的屈服。这一阶段的特点是，如果材料达到屈服，卸载之后就不再恢复到原状，这种不能回复的变形称为残余变形或塑性变形。（3）强化阶段。屈服阶段后继续加载，曲线又开始上升，说明抗变形的能力又恢复了，这种现象称为强化。在强化阶段，试件的横向尺寸有显著的缩小。（4）颈缩阶段。试件伸长到一定程度后，曲线

5、开始下降，这时可见试件某一横截面内的横截面开始显著收缩，最后试件被拉断。这一阶段也称为局部变形阶段。2.在运动生物链中，骨，关节，肌肉的关系？在运动生物链中，骨骼是关节的基础，关节是运动的枢纽，肌肉收缩则为关节绕关节轴转动提供动力。（1）生物运动链的动力学。肌肉跨越关节收缩时肌力作用线不通过关节点，肌力可分解为沿着环节纵轴方向的法向分力和垂直于环节纵轴方向的切向分力。一般跨越同一关节的有多块肌肉，这些肌肉收缩时的力矩与环节的重力矩和阻力矩的合力决定着关节的运动状态。（2）生物运动链的运动能力。生物运动

6、链由生物运动偶构成，生物运动偶的运动能力取决于关节的构造和肌肉的控制作用。在肌肉力的作用下，相邻两环节可绕关节轴转动。关节的构造以及生物运动偶的连接方式，基本决定了生物运动链的运动能力。（3）生物运动链中肌群的工作。生物运动链中每块肌肉并非单独作用，肌肉总是以肌群的形式参与运动。生物运动链中关节周围的肌肉共同组成功能群而发挥功能作用，肌肉对关节的固定和解除固定，使生物运动链中活动环节的数量发生了变化。3.骨杠杆的分类生物运动链中的骨杠杆痛机械杠杆一样也可分为省力杠杆平衡杠杆和费力杠杆。阻力点在支点和动

7、力点之间的杠杆为省力杠杆，支点在阻力点与动力点意见的杠杆为平衡杠杆。动力点在支点与阻力点之间的杠杆为费力杠杆，也叫速度杠杆。4.关节的作用关节是人体中重要的骨与骨的可动连接，是人体运动的枢纽，骨杠杆活动的支点。关节的作用一是保证人体各部分之间的灵活运动，二是传递力。5.力的三要素大小方向作用点6.人体平衡的力学条件作用于人体的力系可以简化为一个合外力和一个合外力矩，人体平衡的力学条件与物体平衡的力学条件一致，当力系平衡时满足ΣF=0，ΣM=0时，既人体受到的合外力为0，人体受到的合外力矩为0.两个条件

8、同时满足人体既达到平衡。7.肌肉结构的力学模型肌肉结构的力学模型由收缩成分，并联弹性成分和串联弹性成分三个元件组成，称三元素模型。（1）收缩成分。由肌小节的肌球蛋白和肌动蛋白微丝组成，在静息状态下其应力为0，但长度可自由伸缩。活性状态下，具有产生张力和引起肌肉收缩的能力，由于是人体主动控制的，因而称主动张力。（2）并联弹性成分。由肌束膜和肌纤维膜等结缔组织组成，为非线性粘弹性体，被牵拉时产生弹力，称被动张力。（3）串联弹性成分。由肌原纤维本身的横桥的Z线