運動生物力學(xué)第二章 人體運動的運動學(xué)ppt課件

1、第二章 人體運動的運動學(xué)人體運動的運動學(xué)2.1 2.1 人體運動的運動學(xué)人體運動的運動學(xué)v人體運動的運動學(xué)義務(wù)就是經(jīng)過位置、速度、加速度等物理量描畫和研討人體和器械的位置隨時間變化的規(guī)律或在運動過程中所經(jīng)過的軌跡，而不思索導(dǎo)致人體和器械位置和運動形狀改動的緣由。 人體的簡化人體的簡化人體極為復(fù)雜，而人體的運動更為復(fù)雜，因此必需把人體簡化，這人體極為復(fù)雜，而人體的運動更為復(fù)雜，因此必需把人體簡化，這樣可為分析人體動作提供方便，樣可為分析人體動作提供方便，質(zhì)點質(zhì)點(只需質(zhì)量而沒有外形大小只需質(zhì)量而沒有外形大小)剛體剛體(既思索物體的質(zhì)量又思既思索物體的質(zhì)量又思索物體的外形和大小索物體的外形和大小)

2、2.1.1 2.1.1 運動的相對性及參考系運動的相對性及參考系坐標(biāo)系坐標(biāo)系概念：概念： 坐標(biāo)系是指設(shè)置在參考系上的數(shù)軸，坐標(biāo)系是指設(shè)置在參考系上的數(shù)軸，是是 參考系的數(shù)學(xué)籠統(tǒng)。它在性質(zhì)參考系的數(shù)學(xué)籠統(tǒng)。它在性質(zhì)上起著參考系的上起著參考系的 作用，而在數(shù)量作用，而在數(shù)量上又能準(zhǔn)確描畫。上又能準(zhǔn)確描畫。 三要素是：參照原點、參照方向、參三要素是：參照原點、參照方向、參照單位。照單位。常用的坐標(biāo)系有三種： 一維坐標(biāo)系沿著一個方向運動。如100跑、游泳等 坐標(biāo)系 二維坐標(biāo)系在某一個固定平面上運動 三維坐標(biāo)在空間隨意運動矢狀面矢狀軸程度面額狀面額狀軸垂直軸2.1.2 人體運動的方式和根本概念人體運動的

3、方式和根本概念1. 軌跡、路程和位移軌跡、路程和位移 軌跡的概念，路程和位移的區(qū)別。軌跡的概念，路程和位移的區(qū)別。2. 人體運動的方式人體運動的方式 人體運動的方式多種多樣，如把人體簡化為質(zhì)人體運動的方式多種多樣，如把人體簡化為質(zhì)點，按質(zhì)點運動的軌跡可分為直線運動與曲線運點，按質(zhì)點運動的軌跡可分為直線運動與曲線運動。動。人體運動的分類v人體簡化為質(zhì)點：可將人體運動分為直線運動和曲線運動；v人體簡化為剛體：可將人體運動分為平動 轉(zhuǎn)動和復(fù)合運動。 人體運動的分類豎直上拋質(zhì)點直線運動質(zhì)點曲線運動自在落體變速直線運動勻變速直線運動剛體平動、轉(zhuǎn)動、復(fù)合運動勻速直線運動圓周運動普通曲線運動v勻速直線運動：

4、在恣意相等時間內(nèi)經(jīng)過的路勻速直線運動：在恣意相等時間內(nèi)經(jīng)過的路程都相等。程都相等。V=C,a=0v勻變速直線運動：當(dāng)人體沿恣意相等的時間勻變速直線運動：當(dāng)人體沿恣意相等的時間內(nèi)，速度變化量都相等。內(nèi)，速度變化量都相等。a=C, a0, a0,a0的三種情況分析。的三種情況分析。 瞬時加速度：瞬時加速度：1212ttvvatvat0lim1. 運動獨立性原理運動疊加原理運動獨立性原理運動疊加原理 假設(shè)一物體同時參與幾個運動分運動，那么每假設(shè)一物體同時參與幾個運動分運動，那么每一運動不受其它運動影響。物體的運動可以看成幾個一運動不受其它運動影響。物體的運動可以看成幾個各自獨立分運動疊加而成。各自獨

5、立分運動疊加而成。2. 速度矢量的合成與分解速度矢量的合成與分解p27圖示圖示V1V2V水流方向V=V1+V2 速度合成矢量和的運算,平行四邊形法那么速度大?。?方向： ，為合速度v與程度方向的夾角。21vvv2221vvv12vvarctg 速度分解sin,cos21vvvv是速度合成的逆運算。是速度合成的逆運算。 V1V2V3. 質(zhì)點的復(fù)合運動質(zhì)點的復(fù)合運動 質(zhì)點的絕對運動、相對運動和牽連運動質(zhì)點的絕對運動、相對運動和牽連運動絕對運動：動點相對靜止參考系的運動絕對運動：動點相對靜止參考系的運動相對運動：動點相對動參考系的運動相對運動：動點相對動參考系的運動牽連運動：動參考系相對靜參考系的運

6、動牽連運動：動參考系相對靜參考系的運動動點動點動系動系靜系靜系相對運動相對運動絕對運動絕對運動牽連運動牽連運動三種運動之間關(guān)系三種運動之間關(guān)系乘電梯問題，投擲問題v 質(zhì)點運動速度合成reavvvP30例題XYVaVeVr3060 質(zhì)點加速度合成引見質(zhì)點加速度合成引見reaaaa作業(yè)：教材P51:4,7,8題 2.1.5 運動的描畫方法運動的描畫方法1. 運動學(xué)方程運動學(xué)方程 勻變速直線運動的規(guī)律和運用勻變速直線運動的規(guī)律和運用 根本方程：根本方程：0t0,v0,x0t運動方向x20000)(21)(ttattvxx)(00ttavv當(dāng)當(dāng)t0=0t0=0時，時，x0=0 x0=0，公式簡化為：，

7、公式簡化為： 2021attvxatvv0axvv2202位移位移速度速度自在落體運動自在落體運動(忽略空氣阻力忽略空氣阻力)： 加速度為重力加速度加速度為重力加速度g=9.8米米/秒秒2的勻加速直線運動，的勻加速直線運動，方向指向地心。方向指向地心。運動方程：運動方程： 221gth gtvtghvt22豎直上拋運動：豎直上拋運動： 重力加速度方向與運動方向相反的勻減速重力加速度方向與運動方向相反的勻減速直線運動，到達(dá)最高點后為自在落體運動。直線運動，到達(dá)最高點后為自在落體運動。2021gttvhgtvvt0ghvvt22022、 圖像法圖像法運動軌跡曲線 yx拋射體運動的軌跡拋射體運動的軌

8、跡位移與時間曲線 st勻速直線運動st變速直線運動st物體的位移與時間曲線物體的位移與時間曲線什么運動方式？什么運動方式？勻變速直線運動勻變速直線運動速度與時間曲線速度與時間曲線 勻速直線運動勻變速直線運動加速vt變速直線運動勻減速直線運動加速度與時間曲線加速度與時間曲線 at勻加速紅、減速藍(lán)直線運動勻加速紅、減速藍(lán)直線運動非勻變速直線運動非勻變速直線運動at曲線的特點曲線的特點 分析其運動方式分析其運動方式v遭到重力和空氣阻力，有一定的初速度和恒定加速度遭到重力和空氣阻力，有一定的初速度和恒定加速度的平面曲線運動。的平面曲線運動。v方式上有豎直上拋、平拋、豎直下拋、斜上、下拋等方式上有豎直上

9、拋、平拋、豎直下拋、斜上、下拋等運動。運動。 1、 拋射運動的根本公式拋射運動的根本公式拋射運動程度方向的勻速直線運動 垂直方向的勻變速直線運動 2021singttvYtvXcos0cos00vvxcos00vvvxxsin00vvygtvgtvvyysin002、體育運動中常見的斜上拋運動、體育運動中常見的斜上拋運動 拋點與落點在同一程度面拋點與落點在同一程度面a.a.全程飛行的時間全程飛行的時間 gvgvty00sin拋射體上升到最高點時間拋射體上升到最高點時間 tT2全程時間全程時間 b. 最大高度最大高度gvHy220c. 程度射程程度射程gvSm2sin20 拋點高于落點的斜上拋運

10、動拋點高于落點的斜上拋運動a.全程飛行的時間全程飛行的時間21ttTgvtsin01222022singghvt)2sinsin(12200ghvvgTc. 程度射程程度射程gghvvvTvS2sincoscossincos22002001 拋點低于落點的斜拋運動同上拋點低于落點的斜拋運動同上 平拋運動平拋運動 0221gtytvx00vvxgtvy總結(jié)與習(xí)題總結(jié)與習(xí)題P47,P53-13題題3、拋射體運動的規(guī)律、拋射體運動的規(guī)律 影響遠(yuǎn)度的要素影響遠(yuǎn)度的要素 出手速度、出手角度、出手高度。出手速度、出手角度、出手高度。影響高度的要素影響高度的要素 小結(jié)：運動學(xué)量的特性小結(jié)：運動學(xué)量的特性 瞬時性瞬時性 研討某時辰人體或器械的運動，對應(yīng)的運動學(xué)量有研討某時辰人體或器械的運動，對應(yīng)的運動學(xué)量有位置、瞬時速度、加速度。位置、瞬時速度、加速度。 矢量性矢量性 思索運動學(xué)量的大小和方向；矢量的合成與分解。思索運動學(xué)量的大小和方向；