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運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的作用范文第1篇

摘 要 教練員或教師的指導(dǎo)語在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和教學(xué)中起著重要的作用，指導(dǎo)語是否簡潔明了對(duì)運(yùn)動(dòng)員的科學(xué)訓(xùn)練起著畫龍點(diǎn)睛的作用。動(dòng)作技術(shù)原理可以通過教練員在指導(dǎo)語中加以凝煉，在指導(dǎo)時(shí)讓運(yùn)動(dòng)員、學(xué)生明確訓(xùn)練的關(guān)鍵所在，能起到意想不到訓(xùn)練、教學(xué)的效果。

關(guān)鍵詞 動(dòng)作技術(shù)原理 指導(dǎo)語 應(yīng)用

一、前言

知識(shí)如何轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力，是當(dāng)前我們十分關(guān)注的話題，在體育訓(xùn)練中，即如何將體育科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于訓(xùn)練當(dāng)中，使很多教練員都在探索的問題。對(duì)教練員的訓(xùn)練方法研究的很多，很少有文章對(duì)教練員的指導(dǎo)語作專門的研究，特別是將運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)貫穿其中的研究少之又少。

本文首先提兩個(gè)概念界定，第一研究的是新疆地區(qū)的教練員的指導(dǎo)語；第二動(dòng)作技術(shù)原理是指完成某項(xiàng)動(dòng)作技術(shù)的基本規(guī)律，它適用于任何人，不考慮運(yùn)動(dòng)員的性別、體型、運(yùn)動(dòng)素質(zhì)的發(fā)展水平和心理因素等個(gè)體差異，是具有共性特點(diǎn)的一般規(guī)律。

教練員在訓(xùn)練中不能違背動(dòng)作技術(shù)原理，研究各項(xiàng)動(dòng)作技術(shù)確立，動(dòng)作技術(shù)原理，建立動(dòng)作技術(shù)模式來指導(dǎo)教學(xué)和訓(xùn)練，在體育教學(xué)中，講清楚動(dòng)作技術(shù)原理是非常重要的，要使學(xué)生懂得怎樣做和為什么這樣做，即不僅要知其然，還要知其所以然。對(duì)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作技術(shù)進(jìn)行生物力學(xué)研究，是以生物學(xué)和力學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過對(duì)高水平的運(yùn)動(dòng)實(shí)踐的檢驗(yàn)來總結(jié)先進(jìn)的動(dòng)作技術(shù)原理，建立運(yùn)動(dòng)技術(shù)模式。如何將動(dòng)作技術(shù)原理轉(zhuǎn)化為教練員簡潔的指導(dǎo)語，使運(yùn)動(dòng)員在學(xué)習(xí)和訓(xùn)練中能清晰的明白教練員的意圖，能迅速改進(jìn)訓(xùn)練中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，值得我們研究。

二、研究對(duì)象與方法

新疆第十、十一屆全運(yùn)會(huì)的一線教練員和基層教師的指導(dǎo)語，參加運(yùn)動(dòng)會(huì)的運(yùn)動(dòng)員，田徑運(yùn)動(dòng)中的一些動(dòng)作技術(shù)原理。

（一）訪談法

（二）文獻(xiàn)資料法

（三）舉例法

三、研究結(jié)果與分析

（一）教練員指導(dǎo)語中運(yùn)用生物力學(xué)知識(shí)的基本情況

筆者調(diào)查了烏魯木齊市參加新疆第十、十一屆全運(yùn)會(huì)的教練員與運(yùn)動(dòng)員，就教練員的指導(dǎo)語與運(yùn)動(dòng)員是否理解教練員的指導(dǎo)語等問題作了專門調(diào)查，運(yùn)動(dòng)員結(jié)果如下：

表1 您的運(yùn)動(dòng)技能知識(shí)是從教練或教師指導(dǎo)語中得來的嗎

由此表可見，運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)技能知識(shí)主要從教練員與教師處獲得，若教練員與教師對(duì)運(yùn)動(dòng)技能理解有誤，則可能影響運(yùn)動(dòng)員的成績。

表2 對(duì)不同等級(jí)的運(yùn)動(dòng)員對(duì)教練員指導(dǎo)語持疑問的調(diào)查結(jié)果

通過表2可以看出，運(yùn)動(dòng)員的級(jí)別高，對(duì)教練員指導(dǎo)語持疑問的比例越高。這是因?yàn)殡S著運(yùn)動(dòng)員的水平增加，對(duì)運(yùn)動(dòng)技能的理解加深，求知欲越旺，其主觀能動(dòng)性越大，越渴望了解運(yùn)動(dòng)技術(shù)原理。若這時(shí)教練員沒有因勢(shì)利導(dǎo)，則運(yùn)動(dòng)員疑問增加。

對(duì)教練員運(yùn)用指導(dǎo)語作了調(diào)查如下：

表3 您在指導(dǎo)語中有意識(shí)的運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)嗎

通過對(duì)教練員的訪談以及他們對(duì)生物力學(xué)的知識(shí)的了解發(fā)現(xiàn)，教練員很少主動(dòng)將生物力學(xué)知識(shí)結(jié)合指導(dǎo)語運(yùn)用于訓(xùn)練實(shí)踐中去，結(jié)果導(dǎo)致指導(dǎo)語含糊不清，目的性不強(qiáng)。調(diào)查運(yùn)動(dòng)員中發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)素質(zhì)練習(xí)感覺教練員指導(dǎo)語的作用很大，在技術(shù)練習(xí)中對(duì)教練員的指導(dǎo)語理解不清，其實(shí)，這也反映出教練員運(yùn)用生物力學(xué)知識(shí)到指導(dǎo)語中并不多，因?yàn)樯锪W(xué)知識(shí)主要用于動(dòng)作技術(shù)原理方面，教練員主要靠以往的經(jīng)驗(yàn)在教運(yùn)動(dòng)員。

通過對(duì)教練員的訪談，發(fā)現(xiàn)很少有教練員參加過運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)的培訓(xùn)，當(dāng)然這也和我區(qū)這類培訓(xùn)次數(shù)少、科研單位的從業(yè)人數(shù)少有關(guān)，這應(yīng)引起重視。

（二）教練員指導(dǎo)語中動(dòng)作技術(shù)原理在指導(dǎo)語中的舉例

1．在田徑運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用舉例

田徑運(yùn)動(dòng)中跳高是一項(xiàng)對(duì)技術(shù)要求較高的項(xiàng)目，作為一名教練員，首先要明白跳高的共同規(guī)律與原理，然后將其轉(zhuǎn)化為自己的指導(dǎo)語。在起跳瞬間，運(yùn)動(dòng)員所受合力為：支撐力-重力=ma可見，支撐力若想變大，只有將a變大，而a是上臂和擺動(dòng)腿與軀干的相對(duì)速度來衡量的，相對(duì)速度越快，a越大，因此，在起跳瞬間，指導(dǎo)語要強(qiáng)調(diào)上臂和擺動(dòng)腿的快速上擺。運(yùn)動(dòng)力學(xué)中的相向運(yùn)動(dòng)原理告訴我們，物體在騰空狀態(tài)下身體某部分的轉(zhuǎn)動(dòng)能引起身體另一部分向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，在跳高過桿形成背弓階段，給隊(duì)員的指導(dǎo)語是努力仰頭，這樣，自然形成好的背弓。之后，指導(dǎo)語中要強(qiáng)調(diào)迅速將頭抬起，小腿自然就會(huì)快速上擺，以便順利過桿。

2．在體操中的應(yīng)用舉例

根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)守恒定律和動(dòng)量矩守恒定律可知，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小則轉(zhuǎn)動(dòng)速度快，而轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑有關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑小則轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。因此，在體操中的一些翻滾動(dòng)作，如前滾翻、后滾翻、空翻等動(dòng)作中，教練員給隊(duì)員的指導(dǎo)語是團(tuán)身要緊，目的是減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，而不僅僅是強(qiáng)調(diào)速度。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員自己也想提高速度，心里就會(huì)很著急，越是著急越做不好動(dòng)作。因此，這時(shí)的指導(dǎo)語要起到點(diǎn)睛之筆，團(tuán)身要緊隊(duì)員可以通過自己身體感受。

3．在短跑中的應(yīng)用舉例

在短跑的加速跑階段，教練員都在強(qiáng)調(diào)速度，我們知道，這一階段，盡量要發(fā)揮地面支撐力的效用。因此，根據(jù)力的分解，要盡量的減小垂直方向上的力，增加水平方向的力。這一階段給運(yùn)動(dòng)員的指導(dǎo)語是不要過早地將身體抬起。在平時(shí)訓(xùn)練中，仔細(xì)觀察，若發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員上下肢折疊不充分，在指導(dǎo)語中要強(qiáng)調(diào)折疊充分。因?yàn)樯舷轮郫B充分，也相當(dāng)于減小轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，從而減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，達(dá)到增加轉(zhuǎn)動(dòng)速度的效果。

4．在體育常識(shí)中的應(yīng)用舉例

體育教師給學(xué)生解答疑問時(shí)，若在講解中加入運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)，便可做到有根有據(jù)，讓學(xué)生不僅知其然，還可知其所以然。筆者用一例以饗讀者，曾經(jīng)遇到學(xué)生問為什么蹲式起跑比站立式起跑要好。在給學(xué)生講解指導(dǎo)中運(yùn)用生物力學(xué)知識(shí)，講明在起跑瞬間，下肢給地面以作用力，地面反作用于下肢的力是推動(dòng)人體向前跑的力，這個(gè)力可以分解為垂直方向的力和水平方向的力，蹬地角越小水平方向力越大，對(duì)速度貢獻(xiàn)越大，而蹲踞式起跑正是蹬地角比站立式要小。

（三）教練員指導(dǎo)語的重要性

通過對(duì)運(yùn)動(dòng)員和學(xué)生的訪談發(fā)現(xiàn)，認(rèn)為指導(dǎo)語對(duì)其作用很大的所占的百分比分別是：非常重要占12.3%；重要62.7%；一般14.7%；說不清11.3%。可見大多數(shù)運(yùn)動(dòng)員認(rèn)為指導(dǎo)語重要，并認(rèn)為指導(dǎo)語對(duì)主要對(duì)自己理解技術(shù)動(dòng)作原理很重要，認(rèn)為指導(dǎo)語對(duì)提高教學(xué)訓(xùn)練和比賽成績很有用。通過對(duì)比不同水平運(yùn)動(dòng)員對(duì)指導(dǎo)語的理解水平，發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)水平越高的運(yùn)動(dòng)員理解指導(dǎo)語的能力越強(qiáng)，但也出現(xiàn)了有趣的現(xiàn)象，即疑問率很高，這從一個(gè)側(cè)面反映出其教練沒有將生物力學(xué)知識(shí)很好的運(yùn)用到指導(dǎo)語中去，與前面的調(diào)查相吻合。

四、結(jié)論與建議

（一）新疆地區(qū)教練員在指導(dǎo)語中運(yùn)用生物力學(xué)知識(shí)的不多。有兩個(gè)方面的原因，一是教練員本身對(duì)生物力學(xué)知識(shí)掌握不足，第二是教練員沒有意識(shí)到將生物力學(xué)知識(shí)用在指導(dǎo)語中去。解決這兩方面不足的方法是：迅速補(bǔ)習(xí)生物力學(xué)知識(shí)，因?yàn)榻叹殕T本身有大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，只是把這些經(jīng)驗(yàn)不能很好的表達(dá)出來，通過學(xué)習(xí)，明白其中的動(dòng)作技術(shù)原理，便能達(dá)到實(shí)踐與理論的相互促進(jìn)。

（二）生物力學(xué)知識(shí)若能與指導(dǎo)語結(jié)合，對(duì)訓(xùn)練能起到事半功倍的效果。因?yàn)槠渲饕侵v解動(dòng)作技術(shù)原理的一門學(xué)科，教練員掌握了運(yùn)動(dòng)技術(shù)原理，便可針對(duì)運(yùn)動(dòng)員在某一技術(shù)環(huán)節(jié)中的錯(cuò)誤，專門進(jìn)行指導(dǎo)，提高訓(xùn)練效率。結(jié)合的方法是通過學(xué)習(xí)，有意識(shí)的將生物力學(xué)知識(shí)貫穿于訓(xùn)練中去，通過實(shí)踐檢驗(yàn)理論，通過理論指導(dǎo)實(shí)踐，互相促進(jìn)。

（三）運(yùn)動(dòng)員普遍感覺教練員在指導(dǎo)語中加入生物力學(xué)知識(shí)，對(duì)自己訓(xùn)練幫助很大，其運(yùn)動(dòng)知識(shí)主要來源于教練員，教練員掌握科學(xué)訓(xùn)練知識(shí)隊(duì)隊(duì)員形成正確的技術(shù)動(dòng)作至關(guān)重要。并且，教練員要利用運(yùn)動(dòng)員的求知欲，將正確的知識(shí)傳授給他們，對(duì)培養(yǎng)運(yùn)動(dòng)員今后的體育興趣及良好的體育觀念有所幫助。

（四）新疆地區(qū)應(yīng)多舉行一些生物力學(xué)和訓(xùn)練相關(guān)的培訓(xùn)，采用請(qǐng)進(jìn)來、送出去的方式。如邀請(qǐng)內(nèi)地有經(jīng)驗(yàn)的專家講學(xué)，以及將本地相關(guān)人員送出去培訓(xùn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]全國體育學(xué)院教材委員會(huì).運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)[M].人民體育出版社.

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的作用范文第2篇

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)損傷；防護(hù)服裝；運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)；防護(hù)模型

中圖分類號(hào)：TS941.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

A Study on Protective Cloths Based on Sports Biomechanics

Abstract： Based on introducing sports biomechanics as well as current study on protective equipment and protective clothes， the article draws the conclusion that it is very important to study protective clothes by using sports biomechanics and puts forward the theoretical basis， technical problems and technical route for using sports biomechanics in garment applications.

Key words： sports injury； protective clothes； sports biomechanics； protective model

近年來，我國參與體育運(yùn)動(dòng)或日常鍛煉的人口越來越多。在對(duì)全國體育人口比例的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，1996年的體育人口在總?cè)丝谥兴嫉谋壤秊?1.4%，2000年增加到33.9%，而到2007年又增加到37.1%，短短10多年的時(shí)間里增加了5.7個(gè)百分點(diǎn)。

但是在運(yùn)動(dòng)中，由于人們并未太多地注意保護(hù)自己，常常會(huì)引起相應(yīng)的關(guān)節(jié)、肌肉、韌帶的意外損傷。網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)常常會(huì)導(dǎo)致肘部、肩袖部損傷，范？克拉莫（Von Kramer）對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)的損傷進(jìn)行過調(diào)查，結(jié)果表明，網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)中肘關(guān)節(jié)損傷占全部損傷的41%，是最容易損傷的部位；肩袖損傷占其全部損傷的39%，僅次于網(wǎng)球肘。在跑步運(yùn)動(dòng)中，常常會(huì)發(fā)生小腿肌肉拉傷，有研究顯示，有高達(dá)35% ～ 65%的健身者與專業(yè)運(yùn)動(dòng)員曾經(jīng)發(fā)生過下肢損傷。老年人、小孩以及肢體殘疾人在日常的行走過程中，由于自身缺乏一定的平衡能力，往往會(huì)因?yàn)榭呐觥⑺さ沟韧话l(fā)狀況而意外導(dǎo)致肌肉和骨骼損傷。有國外學(xué)者曾做過相關(guān)的研究，該研究揭示了在老年人的摔倒中，將近53%是因?yàn)樾凶摺⒄玖⒌牟环€(wěn)定所導(dǎo)致的。

運(yùn)動(dòng)損傷已經(jīng)給運(yùn)動(dòng)員、業(yè)余愛好者、老年人、小孩等帶來了傷害，也是人們生命安全的重要隱患之一。也有不少人缺乏自我保護(hù)意識(shí)，認(rèn)為在業(yè)余的體育鍛煉和比賽中，做準(zhǔn)備活動(dòng)，然后再多加注意一些，受傷的幾率也就小了，其實(shí)這種想法是不正確的。因?yàn)檫@種損傷，比如說扭傷、摔傷、各種磕碰傷，在運(yùn)動(dòng)損傷里只占到了2%，它的名稱叫做意外傷，而將近98%的損傷是那種運(yùn)動(dòng)技術(shù)性傷。所以基于運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)，研制減少骨骼與肌肉損傷的防護(hù)性服裝，是一個(gè)很大的趨向。

1 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是生物力學(xué)的分支學(xué)科，是研究體育運(yùn)動(dòng)中人體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。其主要任務(wù)是運(yùn)用生物學(xué)和力學(xué)的理論和方法研究人體從事各種運(yùn)動(dòng)、活動(dòng)以及勞動(dòng)的動(dòng)作技術(shù)，使復(fù)雜的人體動(dòng)作技術(shù)奠基于最基本的生物學(xué)和力學(xué)規(guī)律之上，并以數(shù)學(xué)、力學(xué)、生物學(xué)以及動(dòng)作技術(shù)原理的形式加以定量描述。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的發(fā)展與研究，為提高體育運(yùn)動(dòng)的成績、預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷、設(shè)計(jì)研發(fā)防護(hù)器材奠定了理論基礎(chǔ)。

1.1 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的實(shí)際應(yīng)用

對(duì)于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究，特別是在應(yīng)用上，具有自己的特色，大致可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）在競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的技術(shù)方面，根據(jù)人體的體態(tài)、素質(zhì)、機(jī)能等情況，研究適合個(gè)人的最佳運(yùn)動(dòng)和活動(dòng)技術(shù)的動(dòng)作方案，并通過動(dòng)作技術(shù)診斷使之逐步完善；

（2）從預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)各種體育、活動(dòng)以及生產(chǎn)勞動(dòng)進(jìn)行生物力學(xué)分析，找出致傷因素，并設(shè)計(jì)出相應(yīng)的預(yù)防與治療措施；

（3）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)不僅研究人體，而且也研究與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的器械的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，按照人體形態(tài)、結(jié)構(gòu)和機(jī)能的生物力學(xué)特征，設(shè)計(jì)和改進(jìn)運(yùn)動(dòng)器材、設(shè)施、服裝與用具以及勞動(dòng)機(jī)器、工具等。

1.2 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)與防護(hù)器材

從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的角度出發(fā)，對(duì)體育運(yùn)動(dòng)或健身鍛煉中用于防護(hù)人身安全、避免運(yùn)動(dòng)損傷的器材，提出設(shè)計(jì)和改進(jìn)的設(shè)想及要求，是一項(xiàng)非常艱巨的學(xué)科任務(wù)，當(dāng)前基于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研制的防護(hù)用品主要有護(hù)具、運(yùn)動(dòng)鞋。

新型橄欖球頭盔與傳統(tǒng)頭盔相比有著本質(zhì)的區(qū)別，新型頭盔的外層覆蓋了一種新型樹脂吸振緩沖材料，它可以有效地防止運(yùn)動(dòng)員以頭盔作為進(jìn)攻武器沖撞對(duì)手。在運(yùn)動(dòng)的過程中，人體的各個(gè)關(guān)節(jié)肌肉常常由于過多的運(yùn)動(dòng)量或瞬間的揮擊、拉伸發(fā)生拉傷或震傷。戴上護(hù)具后，就可以對(duì)相應(yīng)部位的肌肉、韌帶加壓舒服，減緩可能的過度拉伸，并協(xié)助肌肉動(dòng)作，對(duì)關(guān)節(jié)部位起到支撐作用。對(duì)于關(guān)節(jié)出現(xiàn)不同程度勞損的老人以及正在發(fā)育期的小孩來說，進(jìn)行遠(yuǎn)足郊游或體育鍛煉時(shí)，很有必要選擇一定的護(hù)具。

國內(nèi)外一線運(yùn)動(dòng)品牌，其運(yùn)動(dòng)鞋技術(shù)的每一項(xiàng)進(jìn)步都離不開生物力學(xué)研究，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新都遵循人體運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理。國際一線運(yùn)動(dòng)品牌都擁有自己的核心技術(shù)，如Nike的air氣囊鞋底科技和足跟穩(wěn)定技術(shù)、Adidas的HUG環(huán)抱系統(tǒng)和智能芯片技術(shù)、李寧新一代單弦弓減震技術(shù)等。無論核心技術(shù)如何創(chuàng)新變化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須遵循運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的原理，其主要的生物力學(xué)原理是緩震減震、能量回歸、足跟控制、模擬踝足和回歸自然。

2 防護(hù)服裝的研究

伴隨著運(yùn)動(dòng)的普及，傳統(tǒng)的防護(hù)服裝基本上從舒適性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能材料等角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，通過研究改變或加強(qiáng)面料的性能來達(dá)到服裝吸濕排汗透氣、防火、防水等效果，或者從服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，采用多開口寬松式設(shè)計(jì)，在前胸、腋下、前后衣片采用連續(xù)開口散熱功能設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了一套具有散熱功能的籃球比賽服裝。而在運(yùn)動(dòng)過程中能真正地起到對(duì)人體防護(hù)作用的，往往都是要通過佩戴護(hù)具來達(dá)到目的，從拳擊的頭盔到籃球的護(hù)足，每一個(gè)易受傷的關(guān)節(jié)都有相對(duì)應(yīng)的護(hù)具來產(chǎn)生防護(hù)的效果。

但是現(xiàn)階段基于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的運(yùn)動(dòng)防護(hù)僅限于護(hù)具以及運(yùn)動(dòng)鞋，而客戶對(duì)防護(hù)服裝的要求卻逐漸從原來的吸濕排汗等舒適性方面提升到舒適、功能、美觀、防護(hù)一體化上來，更多地希望可以通過服裝本身就可以達(dá)到防護(hù)人體的目的。

所以，有必要從人體出發(fā)，通過測(cè)量人體各關(guān)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)的變化，將其轉(zhuǎn)化為人體關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)參數(shù)，通過分析生物力學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)，建立人體防護(hù)模型，明確服裝面料與防護(hù)模型相互之間的關(guān)系，并結(jié)合服裝材料學(xué)、服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、人體工效學(xué)等相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)具有防護(hù)性能的服裝。

3 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在服裝上的應(yīng)用

在體育運(yùn)動(dòng)、日常活動(dòng)以及生產(chǎn)勞動(dòng)中骨骼和肌肉損傷是難以避免的問題，解決這一難題，必須以人體運(yùn)動(dòng)為目標(biāo)，運(yùn)用人體解剖學(xué)、人體生理學(xué)、力學(xué)的理論與方法來探索人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，根據(jù)骨骼和肌肉的變化，建立外部防護(hù)模型，獲取防護(hù)服裝所需達(dá)到的力學(xué)參數(shù)，為開發(fā)運(yùn)動(dòng)防護(hù)服裝提供理論依據(jù)。

3.1 理論依據(jù)

在運(yùn)動(dòng)過程中，骨骼及肌肉功能模型的研究比較成熟，是確定肌肉長度、肌肉拉力線、肌力臂、肌力矩、肌力等關(guān)鍵因素，但卻沒有明確指出骨骼及肌肉損傷的臨界值，建立外防護(hù)模型是解決該問題的關(guān)鍵途徑。

基于人體骨骼與肌肉的動(dòng)力學(xué)模型，模擬在外部約束條件下骨骼和肌肉的變化，通過逆向動(dòng)力學(xué)方程式和有限元模擬獲取相關(guān)參數(shù)，建立外防護(hù)機(jī)制，即防護(hù)模型；在外加反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的作用下，明確服裝材料的性能與外防護(hù)模型之間的關(guān)系，為研制高質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)防護(hù)服裝、減少運(yùn)動(dòng)過程中骨骼及肌肉的損傷提供理論依據(jù)。

3.2 技術(shù)問題

（1）建立骨骼及肌肉的模型，需要運(yùn)用動(dòng)態(tài)捕捉系統(tǒng)捕捉關(guān)鍵點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)信息，測(cè)量人體在空間的位置和方向，即人體骨骼、關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡。動(dòng)態(tài)捕捉系統(tǒng)通常分類為 3類：機(jī)械式、電磁式和光學(xué)式，價(jià)格不菲。

（2）結(jié)合人體運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)據(jù)，通過人體建模仿真軟件進(jìn)行模擬，并推導(dǎo)出骨骼及肌肉的最優(yōu)化的防護(hù)機(jī)制。

（3）通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析，明確防護(hù)模型與服裝面料的性能特征之間的關(guān)系，為研發(fā)防護(hù)性能最優(yōu)的服裝提供依據(jù)。

3.3 研究方案

針對(duì)一項(xiàng)具體的運(yùn)動(dòng)，主要研究內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：

（1）運(yùn)用動(dòng)態(tài)捕捉系統(tǒng)捕捉人體關(guān)鍵部位的空間運(yùn)動(dòng)軌跡；

（2）借助人體建模仿真軟件，將空間運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為生物力學(xué)參數(shù)，如各關(guān)節(jié)的位移、速度、加速度及肌肉長度、肌力臂、肌力矩等，進(jìn)而計(jì)算出有關(guān)人體防護(hù)力學(xué)參數(shù)；

（3）基于骨骼及肌肉模型，運(yùn)用逆向動(dòng)力學(xué)的方法，建立人體外部防護(hù)機(jī)制；

（4）根據(jù)各種服裝材料的性能，通過有限元的模擬，確定材料的性能與防護(hù)模型相互之間的關(guān)系，獲取防護(hù)服裝所需的防護(hù)參數(shù)；

（5）人體建模仿真軟件對(duì)所獲取的服裝防護(hù)參數(shù)進(jìn)行模擬，以進(jìn)一步獲得最優(yōu)防護(hù)的服裝。

技術(shù)路線如圖 1 所示。

4 結(jié)語

運(yùn)動(dòng)損傷常常給運(yùn)動(dòng)員、體育愛好者、老人、小孩等帶來意想不到的身體傷害，然而，傳統(tǒng)的防護(hù)服裝基本上從服裝的舒適性角度進(jìn)行研究，通過改變面料的特性來達(dá)到服裝的防濕透氣、吸濕排汗等，或從服裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，改變服裝衣下間隙、開口特征等來提高服裝的著裝舒適性。國外對(duì)于運(yùn)動(dòng)防護(hù)服及裝備的研究則比較深入，從人體的頭部到腳的各個(gè)器官都配有特定的防護(hù)用具，所以基于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究防護(hù)服裝必將是未來的研究熱門。

外防護(hù)模型的建立是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)應(yīng)用到服裝領(lǐng)域的關(guān)鍵，也是制約防護(hù)服裝研發(fā)的主要因素。防護(hù)模型的研究處于起步階段，只有建立起防護(hù)模型，才能進(jìn)一步明確服裝材料與防護(hù)力學(xué)參數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，也為研制減少運(yùn)動(dòng)損傷的運(yùn)動(dòng)裝備奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

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運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的作用范文第3篇

關(guān)鍵詞：屈光性近視；軸性近視；生物力學(xué)機(jī)制

近20年來，我國近視眼患病率在急劇的增加，全國近視患者已超過3億，在世界排名僅次于“近視第一大國”——日本。近視已成為倍受人們關(guān)注的公共健康問題，認(rèn)知近視眼的發(fā)病機(jī)制正是解決該問題的關(guān)鍵所在。從近30年來近視眼研究來看，科學(xué)家們進(jìn)行了大量的近視動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)，對(duì)近視的發(fā)生、發(fā)展有了進(jìn)一步了解。特別在形覺剝奪性近視、遺傳基因定位及近視眼生物化學(xué)物質(zhì)改變等方面有較深入的研究。也有學(xué)者嘗試了生物力學(xué)視角的研究，但是目前還沒有生物力學(xué)模型能解釋所有眼的調(diào)節(jié)機(jī)制。因此需要對(duì)人眼調(diào)節(jié)機(jī)制進(jìn)行有關(guān)生物力學(xué)的基礎(chǔ)研究，建立人眼調(diào)節(jié)機(jī)制的生物力學(xué)模型，為屈光的研究提供一種新的技術(shù)方法。

1.屈光性近視的力學(xué)機(jī)制

目前，解釋調(diào)節(jié)機(jī)制的經(jīng)典松弛理論[1]認(rèn)為：調(diào)節(jié)時(shí)睫狀肌的環(huán)形纖維收縮、懸韌帶松弛、晶狀體變凸出、屈光力增強(qiáng)、睫狀突和晶狀體赤道部接近。調(diào)節(jié)緊張理論[2]認(rèn)為：調(diào)節(jié)是由晶狀體赤道部受到張力牽引而產(chǎn)生，至少一部分晶狀體懸韌帶處于緊張狀態(tài)、晶體中央變凸出周邊變平、屈光力增加，并從物理數(shù)學(xué)模型、尸眼解剖、臨床觀察等方面進(jìn)行論證。盡管兩種理論存在一定的差別，但是兩種理論都認(rèn)可人眼的調(diào)節(jié)過程通過三部分眼內(nèi)組織完成。睫狀肌的收縮，睫狀肌的收縮使附著在睫狀突上的懸韌帶張力發(fā)生改變，懸韌帶張力的變化使晶體的形狀發(fā)生變化，晶體形狀的變化使人眼的屈光力發(fā)生變化，完成調(diào)節(jié)過程。

晶狀體的調(diào)節(jié)主要由睫狀肌、懸韌帶以及晶狀體三部分來實(shí)現(xiàn)，其生物力學(xué)調(diào)節(jié)機(jī)制的研究基本上從這三方面來展開。“調(diào)節(jié)本身不僅是傳統(tǒng)意義上的睫狀肌收縮和晶狀體變凸出，同時(shí)還伴有晶狀體的相對(duì)前移調(diào)節(jié)，對(duì)眼的幾乎所有屈光構(gòu)成因素有著顯著的影響，視近活動(dòng)的累積效應(yīng)是兒童近視眼發(fā)生的主要原因”[3]。“懸韌帶具有一定的張力，懸韌帶在拉斷之前平均能被拉長4.48±1.78mm，隨著年齡的增長，懸韌帶的張力隨年齡的增加而減少”[4]。不同屈光狀態(tài)對(duì)睫狀肌的動(dòng)力學(xué)影響，睫狀肌遠(yuǎn)點(diǎn)肌肉張力在不同眼屈光狀態(tài)為一穩(wěn)定值，且隨眼靜態(tài)屈光度的增加而降低。

由以上的理論研究，我們看以看到睫狀肌與晶狀體的調(diào)節(jié)密切相關(guān)。對(duì)于涉及到的肌肉的運(yùn)動(dòng)，我們可以嘗試從力學(xué)的視角來對(duì)屈光不正來進(jìn)行解讀，從而推測(cè)屈光性近視產(chǎn)生的原因。筆者認(rèn)為，屈光不正主要是由于晶狀體變凸出，光線聚焦在了視網(wǎng)膜的前方，形成屈光性近視。其生物力學(xué)機(jī)制可解釋為：長時(shí)間的近距離作業(yè)造成了睫狀肌痙攣，并長期處于緊張狀態(tài)，從而使懸韌帶長期處于松弛狀態(tài)，晶狀體不能變凹，也就形成了屈光性近視。

2.軸性近視的力學(xué)機(jī)制

基于理性分析，認(rèn)為鞏膜強(qiáng)度減弱、眼外肌壓迫眼球使眼內(nèi)壓增高等是造成高度近視的原因。但后來的臨床及實(shí)驗(yàn)研究未能找出相應(yīng)的證據(jù)。對(duì)眼球進(jìn)行了生物力學(xué)理論分析，認(rèn)為“在后部鞏膜的應(yīng)力分布不均，由于上、下斜肌的附著點(diǎn)接近視神經(jīng)，在調(diào)節(jié)輻揍時(shí)對(duì)后部鞏膜產(chǎn)生剪切作用，造成后部鞏膜延長”[5]。“眼外肌的強(qiáng)直性收縮引起玻璃體內(nèi)壓力升高，在近視的形成中也具有明顯作用”[6]。由此，我們不難看出，人們?cè)谏锪W(xué)的領(lǐng)域已經(jīng)展開了對(duì)近視眼形成機(jī)制的研究，研究的重心在于力學(xué)的作用點(diǎn)—鞏膜。只有對(duì)鞏膜形變及異化的機(jī)制研究清楚，才能為近視眼的矯正奠定基礎(chǔ)。

“軸性近視直接與鞏膜形變密切相關(guān)，因此鞏膜、角膜的生長及異化只能表現(xiàn)為眼球壁的不斷增厚，不能促成眼軸的延長”[7]。因此眼球的生長必須依賴于眼內(nèi)壓對(duì)球壁組織張力，才能形成膨脹性生長。“在同等應(yīng)力的作用下，前部鞏膜的變形最小，赤道部的次之，后部鞏膜最大，且高度近視患者的后鞏膜承受應(yīng)力較常人脆弱”[8]。后鞏膜加固術(shù)能加強(qiáng)薄弱的后鞏膜，從而達(dá)到抑制軸性近視發(fā)展的效果。近視眼鞏膜的組織病理學(xué)改變?cè)缬谏锪W(xué)特性的改變，并且實(shí)驗(yàn)性近視眼的鞏膜彈性差，易發(fā)生變形，具有較低的承載能力。這些觀點(diǎn)都從某一視角對(duì)鞏膜做了研究，還需要有待進(jìn)一步的研究。

另外，實(shí)驗(yàn)性近視眼后極部鞏膜變薄，膠原纖維發(fā)生退行性變化即異化（鞏膜重塑），而這也是近視眼鞏膜彈性差、容易發(fā)生變形、具有較低的承載能力的病理基礎(chǔ)。“鞏膜成纖維細(xì)胞胞外基質(zhì)的代謝、細(xì)胞因子的表達(dá)及自身生物力學(xué)性質(zhì)等決定鞏膜的生物學(xué)和生物力學(xué)性質(zhì)。在近視的發(fā)生及治療過程中，伴隨有鞏膜及鞏膜成纖維細(xì)胞的力學(xué)——生物學(xué)特性的變化”[9]。這些理論都為鞏膜重塑的生物力學(xué)機(jī)制提供了充分的理論依據(jù)。

筆者認(rèn)為，軸性近視的形成是建立在屈光性近視的基礎(chǔ)之上，當(dāng)晶狀體的不能正常調(diào)節(jié)已經(jīng)不足以適應(yīng)長期的近距離作業(yè)的刺激時(shí)，眼球就會(huì)發(fā)生新的變化，及鞏膜的異化，從而導(dǎo)致眼球的形變，這種形變與眼外肌有密切的關(guān)系。由于長期的近距離作業(yè)，眼外肌的分作用力會(huì)破壞眼內(nèi)壓平衡，最終促進(jìn)眼軸變長，形成軸性近視。

3.結(jié)論

3.1作為現(xiàn)代文明的產(chǎn)物，近視眼的發(fā)生已呈現(xiàn)愈演愈烈的趨勢(shì)。對(duì)于近視形成機(jī)制，近30年來在形覺剝奪性近視、遺傳基因定位及近視眼生物化學(xué)物質(zhì)改變等方面有較深入的研究，生物力學(xué)方面的研究相對(duì)較淺。

3.2屈光性近視的力學(xué)研究集中于睫狀肌、懸韌帶以及晶狀體的力學(xué)參數(shù)變化，根據(jù)參數(shù)變化嘗試建立參數(shù)模型，從而糾正屈光性調(diào)節(jié)的理論機(jī)制。

3.3軸性近視的力學(xué)研究集中于力學(xué)的作用點(diǎn)—鞏膜。通過對(duì)鞏膜形變以及異化的研究，人們期望找到矯正軸性近視的突破口。

3.4從力的作用來源視角出發(fā)，眼外肌的研究必不可少，但是往往難以著手。眼外肌可以控制眼球的運(yùn)動(dòng)，外在的間接研究或許可以為我們研究其力學(xué)機(jī)制提供一個(gè)新的思路。（作者單位：云南師范大學(xué)體育學(xué)院）

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運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的作用范文第4篇

【關(guān)鍵詞】 力學(xué)原理；墊球；分析；訓(xùn)練

1前言

20世紀(jì)末排球競(jìng)賽規(guī)則進(jìn)行了重大修改，特別是每球得分制的實(shí)施，比賽時(shí)間相對(duì)縮短，比賽節(jié)奏明顯加快，在高度緊張和激烈的對(duì)抗之中，運(yùn)動(dòng)員無論是身體還是精神從始至終處于高度的緊張狀態(tài)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)提出了更高的要求。排球比賽是運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)、體能、心理等全方面的較量，運(yùn)動(dòng)員能夠成功的發(fā)揮自己的實(shí)際水平，在比賽中有效的組織進(jìn)攻，主要在于一傳能夠很好的處理每一個(gè)球，才能夠避免失分，并且有效的組織起進(jìn)攻，而且還能夠激勵(lì)隊(duì)員的士氣。在排球比賽中，墊球是主要用于接發(fā)球、接扣球、接攔回球以及防守和處理各種困難球的技術(shù)，是組織反攻的基礎(chǔ)，爭(zhēng)取少失分都具有重要意義。而且在扣球中，接扣球還能由被動(dòng)為主動(dòng)，穩(wěn)定情緒，鼓舞士氣，促進(jìn)排球攻防平衡的重要手段。是每一個(gè)排球運(yùn)動(dòng)員必須熟練掌握的一項(xiàng)排球基本功。墊球過程中，應(yīng)當(dāng)遵循一定的生物力學(xué)原理，因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ模饔昧εc反作用力必定成對(duì)出現(xiàn)，在墊球過程中如果不遵循力學(xué)規(guī)律，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致將球墊飛或者下網(wǎng)的現(xiàn)象出現(xiàn)，影響自己的士氣，甚至直接影響比賽成績。本文采取了搜集資料和對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法僅對(duì)排球中墊球的基本技術(shù)發(fā)表自己的一點(diǎn)看法，文章僅供參考。

研究目的：闡述生物力學(xué)原理在排球墊球動(dòng)作中占有很重要的地位，使運(yùn)動(dòng)員重視理論與實(shí)踐相結(jié)合，以提高運(yùn)動(dòng)成績。

研究方法：對(duì)比實(shí)驗(yàn)法 資料分析法

2 在比賽中上臂墊球基本姿勢(shì)的生物力學(xué)分析

2.1比賽中墊大力量球的生物力學(xué)分析

在墊球的過程中，首先要做好基本的墊球準(zhǔn)備動(dòng)作，處理各種情況下的來球。根據(jù)力學(xué)作用力與反作用力的性質(zhì)：兩個(gè)物體之間的作用總是相互的，一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體有力的作用,后一個(gè)物體一定同時(shí)對(duì)前一個(gè)物體有力的作用.物體間相互作用的這一對(duì)力,通常叫做作用力與反作用力.我們來球?qū)ι媳鄣牧凶鲎饔昧?上臂對(duì)球的作用力就叫反作用力.作用力和反作用力互為因果關(guān)系，沒有先后，沒有主次。說明來球的力有多大，它受到的反作用力也就有多大，對(duì)于力量大的球，只是單單的正面迎擊，很容易墊飛出界或者下網(wǎng)，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)來球進(jìn)行力量、速度以及方向的分析，對(duì)大力量來球要適當(dāng)?shù)膶?duì)其做一下緩沖，在技術(shù)動(dòng)作上稱之為卸力。下面對(duì)我校普通學(xué)習(xí)過排球的8名同學(xué)作如下實(shí)驗(yàn)：試驗(yàn)組經(jīng)過處理卸力墊擊大力量的球；對(duì)照組直接墊擊大力量的球，每人墊擊80次，得到的結(jié)果如（圖A-1，2）所示：

對(duì)來球直接墊擊的80個(gè)球：

對(duì)來球卸力處理的80個(gè)球

試驗(yàn)證明，對(duì)卸力處理的80個(gè)球的成功率明顯的比對(duì)直接墊擊的80個(gè)球的成功率大大的提高了。其原理可以表示為：作用力等于反作用力，但是經(jīng)過處理后反作用力等于作用力減去緩沖力（緩沖力為正值）。這說明：無論在比賽過程中，還是在訓(xùn)練過程中，其技術(shù)動(dòng)作都能夠遵循某一力學(xué)規(guī)律，巧妙的運(yùn)用力學(xué)原理處理技術(shù)上的問題，本身就是一個(gè)提高，將力學(xué)原理運(yùn)用到實(shí)踐中，就是技術(shù)的提高，而所謂的“球感”也可以說是運(yùn)動(dòng)員本人能夠下意識(shí)的利用力學(xué)原理來處理實(shí)踐中的問題了，這樣就能更有效的控制球，將球墊到理想的位置，為進(jìn)攻奠定良好的基礎(chǔ)，也就是掌握了墊球的生物力學(xué)原理。

下面對(duì)排球墊球的技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行生物力學(xué)分析：“在墊重球過程中，由于來球速度快，力量大，觸球后球體的自身的反彈力也大。因此不但不能直接迎擊來球，還應(yīng)采取含胸收腹的動(dòng)作，幫助手臂隨球后撤并適當(dāng)放松肌肉，以緩沖來球力量。同時(shí)，用手臂和手腕動(dòng)作來控制墊球的方向和角度。擊球的手型和部位，應(yīng)根據(jù)來球的情況而作變動(dòng)，當(dāng)擊球點(diǎn)稍高并靠近身體時(shí)，仍可用前臂墊球；當(dāng)擊球點(diǎn)底而距身體較遠(yuǎn)時(shí)，就要用曲肘翹腕的動(dòng)作把球墊在手腕上部。” 墊球過程中的“含胸”、“收腹”、“手臂隨球后撤”、等動(dòng)作都是卸力動(dòng)作，其目的和作用主要是用來緩沖大力來球的沖力，將球有效的控制住、組織進(jìn)攻，能夠有效的組織防守，是排球防守墊球的重要手段。

2.2比賽中墊中等力量球的生物力學(xué)分析

墊擊中等力量球“準(zhǔn)備姿勢(shì)、擊球點(diǎn)和手型與墊重球的手型基本相同，由于來球的力量稍微減弱，相對(duì)球速減慢，手臂迎擊球的動(dòng)作的速度要慢，手臂要放松，主要靠來球本身的反彈力將球墊起，擊球時(shí)要蹬地、跟腰、提肩壓腕、向前抬臂的動(dòng)作擊球的后下部。”通過對(duì)技術(shù)動(dòng)作的分析我們可以得到以下結(jié)論：同墊擊重球的動(dòng)作以及擊球方式來講，墊擊重球的“含胸”、“收腹”、“手臂隨球后撤”卸力動(dòng)作基本沒有了，相反加上了“蹬地”、“跟腰”、“提肩壓腕”、“向前抬臂”的擊球動(dòng)作，從力學(xué)的角度分析，中等力量的來球作用到手臂上的力相對(duì)于重球來講已經(jīng)減弱，因此墊擊中等力量球時(shí)不用“卸力”動(dòng)作基本上就能夠墊到位了，甚至有時(shí)隨著來球力量減弱反而要給來球一定的力量，以便將球順利墊擊到二傳手中。其技術(shù)用力學(xué)表示：墊擊球的力等于球的反作用力加上上臂對(duì)球的力，技術(shù)動(dòng)作要領(lǐng)中的蹬地、跟腰、提肩壓腕、向前抬臂都是給球力量的動(dòng)作。這也充分證明了墊擊球要根據(jù)來球力量的性質(zhì)決定。力量稍大，給球的力量則應(yīng)當(dāng)相應(yīng)減小；來球力量較小，給球的力量應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增大。

2.3比賽中墊擊輕球的生物力學(xué)分析

墊擊輕球的動(dòng)作要領(lǐng)“當(dāng)球飛到腹前約一臂距離時(shí)，兩臂夾緊前伸，插入球下，同時(shí)配合蹬地、跟腰、提肩、頂肘、壓腕、抬臂等全身協(xié)調(diào)動(dòng)作迎向來球，身體重心隨著擊球動(dòng)作向前上方移動(dòng)。”同以上兩種墊球方式比較，墊擊輕球時(shí)“蹬地、跟腰、提肩、頂肘、壓腕、抬臂”以及“身體重心隨著擊球動(dòng)作向前上方移動(dòng)”都是用力性質(zhì)的動(dòng)作，根據(jù)生物力學(xué)作用力與反作用力的性質(zhì)分析：由于輕球的力量很小，速度很慢，如果只是靠其反彈力來擊球，根據(jù)作用力等于反作用力很難將球墊高或者墊到相應(yīng)的位置，因此要主動(dòng)擊球，給球適當(dāng)?shù)牧α浚@樣球的出手力量等于球本身的反作用力加上手臂給球的作用力，就加大了球的出手力量，將球墊擊到相應(yīng)的位置。

3 比賽中雙臂墊球方向的生物力學(xué)分析

在排球比賽中，會(huì)出現(xiàn)多種情況，因此在接發(fā)球時(shí)，除了集中力量加快自己的腳步移動(dòng)，還要提前判斷自己身邊的情況，對(duì)于身體體側(cè)的球就應(yīng)當(dāng)注意自己墊球的技術(shù)了，根據(jù)反彈力的性質(zhì)：當(dāng)力作用到某一物體上，隨著力作用的角度不同，其反彈的角度也隨之改變。體側(cè)墊球的技術(shù)就是利用力的反彈性質(zhì)來完成對(duì)球的有效控制的。所謂體側(cè)墊球就是在體側(cè)用雙手擊球，左墊球時(shí)，先以左腳前腳掌內(nèi)側(cè)蹬地，左腳向左跨一步，重心移至左腳，保持兩膝彎曲，同時(shí)兩臂向左側(cè)伸出，左臂抬高于右臂，右肩微向下傾斜。擊球時(shí)，用轉(zhuǎn)體和收腹的動(dòng)作，配合提肩抬臂在身體左側(cè)稍前的位置接住來球，用兩前臂墊擊球的下部。右側(cè)墊球動(dòng)作相反。墊擊體側(cè)的球更要掌握好技術(shù)動(dòng)作，以左側(cè)墊球?yàn)槔w側(cè)墊球時(shí)兩臂向左側(cè)伸出，左臂抬高于右臂，右肩微向下傾斜。這個(gè)技術(shù)動(dòng)作要求運(yùn)動(dòng)員的手臂內(nèi)側(cè)要對(duì)準(zhǔn)二傳隊(duì)員，當(dāng)球作用到手臂時(shí)，由于反作用力球會(huì)按照一定的路線向固定的方位反彈回去，同時(shí)要注意判斷來球的力量大小，利用“卸力”、“主動(dòng)擊球”等技術(shù)動(dòng)作將球平穩(wěn)的傳到二傳手中。“轉(zhuǎn)體”和“收腹”是為了加大自己對(duì)球的有效控制，同時(shí)增加了對(duì)球的力量控制，而身體重心的移動(dòng)是為了使自己保持身體平衡，同時(shí)為了讓自己的腳下靈活，便于移動(dòng)。

通過對(duì)技術(shù)動(dòng)作的分析，充分說明了在墊球過程中，生物力學(xué)原理在排球墊球運(yùn)動(dòng)中每一個(gè)環(huán)節(jié)都能夠運(yùn)用得到，能夠熟練的掌握好生物力學(xué)原理，將理論與實(shí)踐充分的結(jié)合起來，在比賽中可能會(huì)更好的發(fā)揮一傳的作用。

4.結(jié)語

本文簡要論述了在各種情況下墊球時(shí)運(yùn)用的生物力學(xué)原理，通過對(duì)技術(shù)動(dòng)作的分析，充分說明了在墊球過程中，生物力學(xué)原理在排球墊球過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)都能夠運(yùn)用得到，能夠熟練的掌握好生物力學(xué)原理，將理論與實(shí)踐結(jié)合起來，在現(xiàn)在激烈的比賽中更好的發(fā)揮一傳的作用。從而減少失誤，有效的組織進(jìn)攻，鼓舞隊(duì)員的士氣，激勵(lì)每一個(gè)球員奮發(fā)拼搏，提高獲勝幾率。

參考文獻(xiàn)

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的作用范文第5篇

摘要：在籃球的教學(xué)中投籃技術(shù)占有很大的比重，在中學(xué)的籃球教學(xué)中碰板球是學(xué)生們?nèi)菀渍莆盏耐痘@技術(shù)。本文運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)來分析投碰板球時(shí)的出手角度，出手力量，碰板角度，碰板點(diǎn)等，以提高籃球教學(xué)中投碰板籃的命中率，提高籃球教學(xué)的質(zhì)量和激發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：籃球教學(xué)；碰板球；生物力學(xué)；分析

投籃是進(jìn)攻隊(duì)員為將球投入籃筐而采用的專門動(dòng)作方法.它是籃球運(yùn)動(dòng)的主要進(jìn)攻技術(shù),是籃球比賽中得分的唯一手段［1］。一切技戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用的目的,都是為了獲得投籃得分機(jī)會(huì),投籃技術(shù)是組成全隊(duì)進(jìn)攻的中心環(huán)節(jié)和決定勝利的重要保證。在籃球教學(xué)中投籃技術(shù)也是保證學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的保障，在中學(xué)的籃球教學(xué)中投籃技術(shù)主要有單手肩上投籃、胸前投籃、單手低手肩上投籃、單手高手肩上投籃［2］。在中學(xué)生身高、年齡、力量還沒有發(fā)育到成熟時(shí)期，只有讓學(xué)生感受到籃球的樂趣才激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和運(yùn)動(dòng)興趣。根據(jù)中學(xué)生的生理和心理?xiàng)l件，對(duì)出手角度、出手力量、碰板角度、碰板點(diǎn)的生物力學(xué)進(jìn)行分析，以提高中學(xué)生籃球的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)積極性。

1.研究方法

1.1理論分析法

運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)理論對(duì)投碰板球的技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行分析,以取得提高投籃命中率的理論依據(jù)。

1.2觀察比較法

觀察各種大小比賽：NBA（主要是馬刺隊(duì)的鄧肯）、奧運(yùn)會(huì)、CBA等優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員投碰板籃動(dòng)作特點(diǎn)的觀察。

1.3文獻(xiàn)資料法

廣泛查閱有關(guān)籃球教材科技文獻(xiàn)及網(wǎng)絡(luò)資料,對(duì)投碰板球技術(shù)方法進(jìn)行比較分析,從而提出科學(xué)的、正確的碰板投籃技術(shù)。

2.結(jié)果與分析

投碰板球的技術(shù)是指運(yùn)動(dòng)員投籃時(shí)身體各部位綜合協(xié)調(diào)用力的過程。由下肢蹬地發(fā)力,然后沿著向籃出手的方向伸展身體,特別是借助脊柱伸展的慣性促使下肢、軀干和上肢連貫、協(xié)同配合,將身體各部位肌肉的力量最后積聚于手臂、手腕和手指部位,以伸展手臂、手腕的翻轉(zhuǎn)與抖屈及手指的彈撥動(dòng)作將球投出.球在空中飛行時(shí)已籃板發(fā)生打撞，改變籃球的飛行路線而進(jìn)球的技術(shù)動(dòng)作［3］。

2.1身體姿勢(shì)

運(yùn)動(dòng)員投籃前的身體狀態(tài)是保持身體平衡,便于投籃協(xié)調(diào)用力的必需條件.為此正確的身體姿勢(shì)要求是腳分前后鈄向站立,投籃手同側(cè)腳在前,兩膝彎曲,含胸收腹,身體重心落在兩腳之間,上體稍前傾,雙手持球于胸前,即形成持球基本站立姿勢(shì).投籃時(shí)在此基礎(chǔ)上加上持球手法就是投籃前的準(zhǔn)備動(dòng)作［4］。

2．2出手拋物線和角度

投籃時(shí)球出手后在空中運(yùn)行的軌跡稱為投籃拋物線.碰板角是指球進(jìn)入籃圈前一瞬間的運(yùn)行軌跡和籃板發(fā)生打撞的曲線和在該點(diǎn)的切線與籃圈平面所形成的夾角.拋物線的高低影響著碰板角的大小,碰板角合適與否是球能否進(jìn)入籃筐的關(guān)鍵［5］。由于投籃時(shí)球出手點(diǎn)低于籃圈水平面,所以,必須依靠適宜的拋物線獲得合理的碰板角度,而拋物線的高低是由投籃時(shí)出手角度和出手力量決定的.適宜的拋物線不僅能夠取得合理的碰板角度,也反映了正確的出手力量與角度及其控制球的飛行方向和落點(diǎn)［6］。

2．2．1投不旋轉(zhuǎn)碰板球

不旋轉(zhuǎn)球碰板后基本上以相同的角度反彈回來,入籃角和反射角大致相等.正面碰板和側(cè)面碰板的情況又有所不同.投正面碰板球時(shí),碰板點(diǎn)的高低,取決于投籃的力量和飛行弧線.球的飛行弧度越大,入籃角和反射角也越大,碰板點(diǎn)(在30cm的位置)就應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地也升高一些［7］.如果碰板點(diǎn)很高,又以較小的入籃角碰板時(shí),球?qū)⒃诨@板反彈以后超越籃筐上方而飛過.投側(cè)面碰板球時(shí),碰板后也是以相同的角度回彈出去。球碰籃板后受到籃板的反彈力F作用,獲得較小的入籃角。

2．2．2投旋轉(zhuǎn)碰板球

投出的旋轉(zhuǎn)碰板球比不旋轉(zhuǎn)的碰板球飛行的弧度要高一些。如投正面碰板球是打籃板的垂直面。由于球是向后旋轉(zhuǎn),碰板時(shí)球的旋轉(zhuǎn)力是向上作用于籃板,而籃板的切向反作用力則向下作用于球。這樣球在向下的籃板切向反作用力的作用下,第一,會(huì)使球的旋轉(zhuǎn)速度減慢;第二,這個(gè)向下的籃板切向反作用力使球增加了一個(gè)向下的速度v′,于是反射角速度不再是v而是v和v′的合成速度v合。因此說,投向后旋轉(zhuǎn)的碰板球時(shí),不是沿著速度v的方向反彈回來,而是在籃板摩擦反作用力的作用下,向合速度v合的方向彈回。除受到籃板的反彈力F作用外,同時(shí)受到因旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的籃板的反作用力f的作用,二者的合力方向指向籃圈,使球得到較大的入籃角度,容易中籃。

2．3碰板點(diǎn)

碰板點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員投籃時(shí)眼睛注視籃板的某一點(diǎn).它能使隊(duì)員在一瞬間目測(cè)出籃圈的精確方位和距離,從而判斷投籃出手的用力大小,速度快慢,弧線和落點(diǎn),使球準(zhǔn)確入籃。碰板投籃的瞄準(zhǔn)點(diǎn)是將球投向籃板并能使球入籃的一點(diǎn).碰板投籃適用于投籃隊(duì)員與籃板平面呈15°-45°角的位置,以30°角左右效果最好。碰板投籃時(shí),可根據(jù)投籃距離、角度的不同,投籃瞄準(zhǔn)點(diǎn)也應(yīng)隨之有所變化。通常投籃的碰板角度小、距離遠(yuǎn),則碰板點(diǎn)離籃圈的距離高而遠(yuǎn);如果碰板角度大、距離近,則瞄準(zhǔn)點(diǎn)離籃圈就應(yīng)低而近。

2.4動(dòng)作原理 碰撞定律

碰撞定律是動(dòng)量定理的特例,但應(yīng)用時(shí)需考慮不同材料的恢復(fù)系數(shù)問題。在運(yùn)用碰板球技術(shù)投球時(shí),從籃板與球接觸時(shí)起,球先發(fā)生形變,當(dāng)球在達(dá)到極限形變量時(shí)開始恢復(fù)。球在恢復(fù)過程中受到球自身彈形變力(彈性勢(shì)能的重新釋放),當(dāng)球完全恢復(fù)原形時(shí),球即離籃板而去,籃板失去對(duì)球的作用力。可見,球的形變和復(fù)形起到了延長籃板對(duì)球的作用時(shí)間。

3.結(jié)論

(1)投碰板球技術(shù)含有人體運(yùn)動(dòng)的多種規(guī)律,其中,運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)內(nèi)容起著決定作用.教師和學(xué)生此應(yīng)引起高度重視,在籃球教學(xué)訓(xùn)練中,要充分利用投碰板球技術(shù)的力學(xué)因素,共同攜手積極探索和運(yùn)用提高投籃命中率的科學(xué)規(guī)律。

(2)投籃動(dòng)作是由多個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)構(gòu)成的,各環(huán)節(jié)之間是相輔相承的整體。掌握投碰板球技術(shù)要重視各環(huán)節(jié)技術(shù)的功能作用與協(xié)調(diào)運(yùn)作關(guān)系,并注意發(fā)揮各環(huán)節(jié)技術(shù)的綜合效應(yīng)。為學(xué)生奠定良好的籃球基礎(chǔ)，以提高學(xué)生的運(yùn)動(dòng)興趣，樹立終身體育的理念打下基礎(chǔ)。

(3)中學(xué)籃球運(yùn)動(dòng)教學(xué)訓(xùn)練應(yīng)以投籃技術(shù)為中心,低段學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)多進(jìn)行碰板球投籃練習(xí)，以提高學(xué)生的自信心，以帶動(dòng)其它技術(shù)的全面發(fā)展。教師要嚴(yán)格要求學(xué)生進(jìn)行刻苦訓(xùn)練,要與傳球、運(yùn)球、突破和假動(dòng)作等技術(shù)結(jié)合起來進(jìn)行投籃訓(xùn)練,這有利于培養(yǎng)學(xué)生隨機(jī)善變意識(shí)。加強(qiáng)隊(duì)員的心理與作風(fēng)訓(xùn)練,也有助于提高學(xué)生在比賽中的準(zhǔn)確投籃能力。教師充分利用碰板球投籃技術(shù)的力學(xué)因素，積極探索和運(yùn)用碰板球投籃命中率的科學(xué)規(guī)律，要重視各環(huán)節(jié)技術(shù)的功能作用與協(xié)調(diào)運(yùn)作關(guān)系。（云南師范大學(xué)體育學(xué)院;云南;昆明；650500）

參考文獻(xiàn)

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［4］ 張樹安.單手肩上投籃技術(shù)動(dòng)作的解剖學(xué)分析［J］.遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2001年12月,第24卷第4期