人体运动的运动学

1、人体运动的运动学人体运动的运动学 一、相对性二、坐标系三、运动学变量四、位移与时间的关系五、速度的合成与分解六、抛体运动一、人体运动的相对性和参照系与坐标系一、人体运动的相对性和参照系与坐标系二、物体运动的基本概念二、物体运动的基本概念 重点：运动的相对性和人体运动中如何选择 参照系、运动学基本概念难点：对于坐标系的理解一一. .运动的相对性和坐标系运动的相对性和坐标系 （一）运动的相对性（一）运动的相对性 运动的绝对性 自然界一切物质都是永恒地运动着、变化着，自然界一切物质都是永恒地运动着、变化着，所有自然现象都是物质运动的各种形式。从这种所有自然现象都是物质运动的各种形式。从这种意义上来说

2、运动是绝对的。意义上来说运动是绝对的。 运动的相对性运动的相对性 物体随时间变化而导致空间的位移，是物质物体随时间变化而导致空间的位移，是物质运动最基本的形式运动最基本的形式。（二）参照系（二）参照系 参照系又称参考系，是指描述人体是参照系又称参考系，是指描述人体是否运动时，所选定的作为参考标准的物体否运动时，所选定的作为参考标准的物体或物体群。根据研究问题的性质和方法的或物体群。根据研究问题的性质和方法的不同，可分为两类不同的参考系：不同，可分为两类不同的参考系： 1、惯性参考系(静参考系）静参考系） 惯性参考系是指以地球或相对于地球静止惯性参考系是指以地球或相对于地球静止不动的物体、或作匀

3、速直线运动的物体作为参不动的物体、或作匀速直线运动的物体作为参考系。考系。 2、非惯性参考系（动参考系）动参考系） 是指以相对于地球作变速运动的物体是指以相对于地球作变速运动的物体作为参考系。作为参考系。 说明以下运动的参考系性质 短跑运动员在跑道上奔跑短跑运动员在跑道上奔跑 体操运动员从踏板上起跳体操运动员从踏板上起跳 研究短跑运动中的摆臂动作，以人体重心研究短跑运动中的摆臂动作，以人体重心作为参考系作为参考系（三）（三）. .坐标系坐标系 概念概念： 坐标系是指设置在参考系上的数轴，是参考系坐标系是指设置在参考系上的数轴，是参考系的数学抽象。它在性质上起着参考系的作用，而的数学抽象。它在性

4、质上起着参考系的作用，而在数量上又能精确描述。在数量上又能精确描述。 三要素是：三要素是：参照原点、参照方向、参照单位参照原点、参照方向、参照单位。坐标系原点的设置 1描述整体运动原点 2环节相对重心的移动 3绕定点转动的原点起点起点运动原点在重心运动原点在重心环节相对关节点的运动原点在关节环节相对关节点的运动原点在关节常用的坐标系 一维坐标系（沿着一个方向运一维坐标系（沿着一个方向运动。动。 二维坐标系（沿着两个方向运二维坐标系（沿着两个方向运动。动。 三维坐标系（沿着三个方向运动。三维坐标系（沿着三个方向运动。二、描述物体运动的基本的物理量和二、描述物体运动的基本的物理量和运动形式运动形式

5、 1轨迹：轨迹是物体运动的路径轨迹：轨迹是物体运动的路径 2路程：是指物体从一个位置移到另一个路程：是指物体从一个位置移到另一个位置时，物体的实际移动路线的长度位置时，物体的实际移动路线的长度 3位移：位移是表示物体在整个运动过程位移：位移是表示物体在整个运动过程中位置的总的变化。它既有大小又有方向，中位置的总的变化。它既有大小又有方向，在运算中要进行矢量相加，是对物体运动在运算中要进行矢量相加，是对物体运动的直线量度，因此是矢量的直线量度，因此是矢量 1 直线运动的位移和路程 在直线运动中，路程数值的大小等于位移数值的大小。在直线运动中，路程数值的大小等于位移数值的大小。 例如，例如，100

6、m从起点跑到终点，其位移大小与路程大小是相从起点跑到终点，其位移大小与路程大小是相 等的。等的。 2 曲线运动的路程和位移 在曲线运动中，位移数值的大小并不等于路程数值的大小，在曲线运动中，位移数值的大小并不等于路程数值的大小，一般小于路程。一般小于路程。 例如从起点绕例如从起点绕400m田径场内跑一圈，经过的路程为田径场内跑一圈，经过的路程为400m，而位移则等于零。跑而位移则等于零。跑200m内道时，路程为内道时，路程为200m，位移则为，位移则为112.13m。位移是矢量，按三角形法则或平行四边形法则合成。位移是矢量，按三角形法则或平行四边形法则合成 4 速度速度:单位时间内物体的位移单

7、位时间内物体的位移 5 加速度加速度:单位时间内速度的变化量单位时间内速度的变化量三.人体运动的运动学特征 （一）空间特征（一）空间特征 空间特征是表明人体在运动时的空间位置以及描述人体运动的范围，包括路程和位移。路程是指人体从一个位置移到另一个位置时的实际运动路线的长度，它是一个标量，只有大小，没有方向。位移是指人体运动的起始点到终止点的直线距离，它是一个矢量，既有大小又有方向。 （二）时间特征 1时刻 时刻是人体或器械空间位置的时间量度，是时间上是一个点，它用于运动的开始、结束和运动过程中许多重要位相的瞬时。 2时间 时间是运动结束时时刻与开始时刻之差值，运动持续时间是运动始末两个时刻之间

8、的时间间隔。（三）时空特征 1速度 速度是指人体所经过的位移与通过这段位移所用时间之比， 是描述人体运动快慢的物理量。 直线运动中为 v=s/t， 曲线运动中为 v=r2-r1/t2-t1=r/t。 2 速率 速率是指人体运动所经过的路程与通过这段路程所用的时 间之比，是描述人体运动快慢程度的物理量，只有 大小不表明方向。人体运动的分类 人体简化为质点：可将人体运动分为直线人体简化为质点：可将人体运动分为直线 运动和曲线运动；运动和曲线运动； 人体简化为刚体：可将人体运动分为平动、人体简化为刚体：可将人体运动分为平动、 转动和复合运动。转动和复合运动。 变速直线运动变速直线运动 直线运动直线运

9、动 和曲线运动和曲线运动 自由落体自由落体 匀变速直线运动匀变速直线运动 人体运动的分类人体运动的分类 竖直上抛竖直上抛 平动、转动、复合运动平动、转动、复合运动 变速直线运动：在任意相等时间内通过的路程并不都相等。在任意相等时间内通过的路程并不都相等。 匀变速直线运动：匀变速直线运动：当人体沿任意相等的时间内，速度变化量当人体沿任意相等的时间内，速度变化量 都相等。都相等。 自由落体的公式为：自由落体的公式为：vt=gt h=1/2gt2 vt= 竖直上抛运动的公式：竖直上抛运动的公式：t= v0/g； h=v20/2g。 曲线运动曲线运动 例如；弯道跑。例如；弯道跑。 gh2 平动：平动：

10、人体内任意两点的连线，在运动过程中始终保持平人体内任意两点的连线，在运动过程中始终保持平 行。行。 例如；滑冰运动员蹬冰后在直线上依惯性滑行，即为直例如；滑冰运动员蹬冰后在直线上依惯性滑行，即为直 线平动。线平动。 转动转动：人体内的各点都绕同一轴线（转轴）作圆周运动。：人体内的各点都绕同一轴线（转轴）作圆周运动。 例如；投掷铁饼的旋转动作。例如；投掷铁饼的旋转动作。 复合运动复合运动：既有平动又有转动的运动。：既有平动又有转动的运动。 例如；走、跑、滑冰、滑雪都是一种复合运动，在研究例如；走、跑、滑冰、滑雪都是一种复合运动，在研究 中通常将复合运动分解为平动和转动两部分分别中通常将复合运动分解为平动和转动两部分分别 进行讨论，然进行讨论，然后加以综合，以达到简化的。后加以