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运动生物力学讲稿(第八章)

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唐山师范学院体育系理论课讲稿

第八章 人体基本体育动作的生物力学分析 第一节 人体整体动作的基本形式 人体整体动作的基本形式可分为:推、拉、鞭打动作,缓冲与蹬伸,躯干的扭转、相向运动和摆动动作。 一、 上肢的基本活动形式: 上肢的基本动作主要由肩带、肩、肘和腕关节以及指关节的共同活动所完成,可纳为推、拉和鞭打三种主要动作形式。 (一)推:指上肢克服阻力,由屈曲状态变为伸展状态的动作过程。 1、分类: 把器械推离人体,如举重、推铅球、胸前传球等。 把人体推离支点,如双杠推起、俯卧撑、跳马推手等。 2、关节活动的顺序原理—大关节带动小关节活动原理 ①原理内容:人体运动时,总是表现出大关节首先产生和结束活动,小关节后产生和结束活动,依据关节的大小,表现出一定的顺序性。 ②机制: A、大关节指配布有大肌群的关节,能产生很大的力,首先克服阻力而产生运动,小关节肌力较小,只有阻力减小到其能克服时,才能产生运动。尽管人体全力运动时大小关节同时用力,但表现形式却是大关节先产生活动,小关节后产生活动。 B、四肢的基本活动均是环节绕关节的转动,跨过大关节的骨和肌肉的长度大,力臂长,所以力矩也大,不仅能克服大的阻力,而且转动也快。(例推铅球,P298图8-1) △研究表明:人体各关节肌肉力量强弱的分布与它距躯干的远近有关,离躯干近的关节的肌群大,离躯干远的关节的肌群较小。 ③意义: A、可以使动作产生更大的力量和获得更大的运动速度。 例:双杠双臂屈伸动作,如果肩带肌力量差或不主动发力,仅靠肘、腕唐山师范学院体育系理论课讲稿

的力量很难完成推起动作。 B、主动加强大关节用力,有利于发挥大关节的机能潜力,有利于动作的完成。 △研究表明:踝关节的肌肉力矩相当于膝关节的70-80%,在起跳过程中,过早的提踵会影响起跳高度,原因是提踵抑制了膝关节的蹬伸。 C、注意加强小关节的力量,可以加大动作力量和加快动作速度,加强动作的稳定性和方向性。 因为小关节是最后完成动作的环节,又是支点或握点的主要用力环节。如投掷动作最后“拨”的动作,具有定向作用、传递动量和使器械产生旋转作用。 △推的动作其伸展程度依据所需完成的任务有所区别,如同样是篮球胸前传球,长传球时,肩带肌首先发力,上肢几乎完全伸直,而短传球,距离近,肩肘关节稍伸展,主要靠快速“抖腕”完成。 (二)拉:指上肢克服阻力,由伸直状态变为屈曲状态的动作过程。 包括将物体拉近人体和把人体拉近握点两种形式。 如划船动作、举重上提阶段、标枪引枪至耳旁,接球、游泳划臂和引体向上、爬绳等。 1、拉的动作大多也遵循关节活动的顺序性原理,如引体向上动作。 拉引过程为:肩带肌群先发力使上臂在肩关节处稍后伸,内收,拉躯干靠近上臂,肩胛骨进行下回旋运动,肘关节屈曲使上臂在肘关节处靠近前臂,变直臂悬垂为屈臂悬垂,使人体接近握点。 △较少的动作有较小的关节先发力的特点。如自由泳划臂动作,为了使上肢处于较大的对水面积,增大划水效果,技术要求肘关节先工作,做上臂内旋屈时动作,然后才是肩带及肩关节肌肉用力完成划水动作。 2、体育运动中推拉结合的动作较多,如双杠的屈身上,撑杆跳高、举重动作。 (三)鞭打动作 1、定义:手部游离(或持物),上肢作类似鞭子急剧抽打的摆臂动作过程。 如排球扣球、乒乓球、羽毛球的扣杀、掷标枪、棒、垒球的投球,大力踢球、游泳打水(下肢)、体操中两腿鞭打动作等。 2、鞭打动作原理和特点: ①动量传递(抽鞭子):一个链状物,在其质量大的一端先做加速运动,然后制动,在制动过程中其动量向游离端传递,使末梢部分产生极大的运动唐山师范学院体育系理论课讲稿

速度。 ②动量矩的传递(标枪鞭打):近端环节先加速转动,然后突然制动,近端环节的动量矩传给远端环节,加之肌肉主动用力过程,使远端环节速度大大加快。 ③上肢鞭打运动的特点是以大关节带动小关节,大小关节依次进行活动,每一个环节最大活动速度都是在前一个环节达到最大速度之后获得。 △在体育运动中,运动员完成某一动作时,经常需要两臂(手)或两腿(足)具有尽可能大的运动速度,这就需要运用鞭打动作原理。 △人体在鞭打动作中角动量的传递是通过相邻环节相互作用实现的。起止于相邻环节的肌肉收缩力F,使远端环节产生角加速度,远端环节中产生力通过收缩肌肉及骨作用于近端环节,使其产生制动。 3、鞭打动作分类: ①投掷性鞭打动作(标枪、棒垒球等) 例:P301-302 投掷标枪的用力曲线和速度变化曲线。 ②打击性鞭打动作(扣球、扣杀动作) 与投掷性鞭打动作类似,只是在鞭打前,环节屈的程度更大,肌肉更放 松,转动惯量较小,鞭打动作幅度更大。 如投掷标枪动作,身体各部分的鞭打是有顺序的,优秀运动员对标枪的用力曲线图呈双峰形(图8—5)。在鞭打之前手向鞭打的反方向移动,右腿 在左腿强有力的支撑下积极蹬伸,身体形成“满弓”动作致使做鞭打动作的肌群处于被拉长的状态储备弹性势能,紧接着髋关节及躯干屈曲鞭打,曲线图出现第一个波峰;肩关节在投掷方向上产生加速度,接着肩带及肩关节产生活动,使肘关节产生位移,躯干开始制动,使上臂急速向前上方运动,前臂跟着上臂留在后面,曲线图上出现一个小波谷,在此基础上上臂制动伸肘

运动生物力学讲稿(第八章)

唐山师范学院体育系理论课讲稿第八章人体基本体育动作的生物力学分析第一节人体整体动作的基本形式人体整体动作的基本形式可分为:推、拉、鞭打动作,缓冲与蹬伸,躯干的扭转、相向运动和摆动动作。一、上肢的基本活动形式:上肢的基本动作主要由肩带、肩、肘和腕关节以及指关
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