生物力学
生物力学科学关心的是内部和外部力量作用于人体,这些力量产生的影响。
动力学研究运动的原因,即力和力矩,比如跳时脚和地面之间的力量。运动学是研究运动对时间进行活动。
距离和位移
距离(路径长度的身体之前)和位移(一条直线的长度加入开始和结束点)数量被用来描述一个身体的运动。例如在400米400米赛跑,400米的距离,但他们的位移为零米(开始和结束在同一点)。
速度和速度
速度和速度描述身体的速度从一个位置移动到另一个地方。平均速度身体的距离除以时间,获得的平均速度是位移除以时间,获得如游泳运动员在25米长50米赛跑池在71秒完成比赛,距离是50米,和位移是0 m(游泳回到他们开始),所以速度是50/71 = 0.70 m / s和速度是0/71 = 0 m / s
- 速度和速度=路程÷时间
加速度
加速度的定义是速度的速度对时间的变化。
- 平均加速度=(最终速度-初始速度)÷运行时间
从牛顿第二定律:
- 力=质量x加速度
- 加速度=力÷质量
如果一个短跑运动员的质量是60公斤,起点上的力为600 n,然后加速= 600÷60 = 10毫秒²
重力加速度
虽然身体在空中,主题是一个向下的加速度,由于重力,大约9.81 m / s²
矢量和标量
距离和速度可以描述的大小(数量)和被称为标量。位移、速度和加速度的大小和方向,称为向量。
组件的一个向量
 图1 |
 图2 |
让我们考虑速度的水平和垂直分量的药球如图1所示。
图2显示的角度释放药球35°,释放速度是12米/秒。
- 垂直分量Vv = 12 x罪35°= 6.88米/秒
- 35°水平分量Vh = 12 x cos = 9.82米/秒
现在让我们考虑药球的距离将水平(位移)。
距离(D) = ((v²×sinØ×cosØ)+ (v×cosØ×√6 ((v×sinØ)²+ 2 gh)))÷g
Ø= 35 v = 12日,h = 2 m(镜头离地面的高度释放)和g = 9.81
- D = ((12²×sin35×cos35) + (12×cos35×√6 ((12×sin35) x 9.81 x²+ 2 2)))÷0。9.81
- D = 16.22米
球的飞行时间可以确定的方程:
- 飞行时间=距离(D)÷速度(Vh)
- 飞行时间= 16.22÷9.82 = 1.65秒
匀加速运动
当身体经历相同的加速度在时间间隔的时间,它的加速度是恒定或制服,和下面的方程应用:
- 最终速度=初始速度+ x(加速度)
- 距离= (x初始速度时间)+(½加速度x²时间)
力矩(扭矩)
力矩和扭矩(τ)是应用程序的一个力在垂直距离联合或旋转。
转矩(τ= rFsinθ)取决于三个量:
- 杠杆臂的长度连接轴的施力(右)
- 施加的力的大小(F)
- 力矢量和杠杆臂的夹角(sinθ)
角运动学
角距离和位移
当一个旋转的身体从一个位置移动到另一个,它的角距离等于角路径的长度。转动的角位移的身体体验类似于人体的初始和最终的位置之间的角度。
角运动通常是用弧度表示的地方1弧度= 57.3°
角速率、速度和加速度
- 角速率=角位移÷时间
- 角速度=角位移÷时间
- 最终角速度角加速度=(-初始角速度)÷时间
角动量
角动量的定义是角速度x惯性矩。
在一个运动角动量保持不变,没有外系统提供转矩的行为。这就是所谓的角动量守恒。(例如,如果一个溜冰者,已经旋转时,他们的手臂向外移动,旋转的速度就会变化,但是角动量保持不变)。
线性动力学
动力学涉及身体移动的原因。
动力,惯性,质量,重量和力量
- 动力:质量x速度
- 惯性:身体不愿改变不管它是什么做的
- 质量:是构成身体的物质的量-不受重力影响以千克(公斤)
- 重量:重力-9.81 m / s²
- 力:一个推或拉的行动导致状态的变化(rest /运动)的身体质量x加速度成正比。它是单位为牛顿(N), 1 N的力,将产生一个加速度1 m / s²1公斤的身体质量
内部或外部力量的分类取决于“系统”的定义。在生物力学,身体被视为‘系统’,所以任何力的一部分系统的另一部分“系统”被称为一个内力。所有其他外部力量。
牛顿运动定律[1]
- 第一定律:每个人仍在休息或运动状态的一条直线,除非不得不改变这一状态由外力施加在其上。
- 第二定律:物体的动量的变化率成正比的力引起,和方向变化发生在我的强迫行为。
- 第三定律:每一个行动,有一个大小相等、方向相反的反作用力或每一物体对另一物体施加的力,有一个大小相等,方向相反力的第二个身体第一。
牛顿万有引力定律[1]
- 任何两个粒子的物质吸引彼此力量直接正比于该产品的质量成正比,和它们之间的距离的平方。
动能和权力
动能是机械能被一个移动的对象。
动能=½质量x²速度(j)
权力被定义为能量的速度从其他形式使用或创建。
- 功率=能量÷时间使用
- 功率=(力x距离)÷时间
- 功率=力x速度
角动力学
翻译和两
通过身体的中心力量,导致运动(翻译)。一个力的作用线不经过身体的重心被称为一个古怪的力量,结果在运动和旋转。
例如,如果您通过一个物体的中心,它将在力的方向前进。如果你推到一边的对象(古怪的力量),它将向前移动和旋转。
一对是两个大小相等,方向相反的安排导致身体旋转的力量。
杠杆
杠杆是一个刚性结构铰接一度和力量应用于其他两个位置。杆上的两股力量,是反对运动的体重和力量运动。铰链被称为支点。更多细节,请参见页面杠杆。
伯努利效应
如果一个对象有一个弯曲的顶部和平底(如飞机的翅膀),空气将会去旅游在机翼的顶部比底部。两道气流达到机翼后方的同时,通过翼的顶部的气流流动更快,导致更少的压力高于翼比它下面(空气薄),和飞机升力。这是被称为“伯努利效应”。
引用
- 干草,j·g . (1993)运动技术的生物力学。第四。伦敦,新世纪国际(英国)有限公司p。64 - 68
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- 麦肯齐,b (2004)生物力学(WWW)可以从//www.m-baisho.comManBetx手机版/biomechanics.htm访问