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[!--downpath--]人體平衡人體西醫(yī)工程系::,IOC,2000,Bruce,人民體育出版社2008運(yùn)動生物熱學(xué)張長恒主編北京體育大學(xué)出版社1996運(yùn)動學(xué)特點(diǎn):物體的運(yùn)動表現(xiàn)出空間和時(shí)間的差異特征(軌跡、距離、角度、位移、動作順序和持續(xù)時(shí)間等) 在研究中,人體和設(shè)備被視為質(zhì)點(diǎn)、剛體或質(zhì)心。 該系統(tǒng)處理質(zhì)點(diǎn):具有一定質(zhì)量的幾何點(diǎn)忽略它們的大小和形狀。 :由許多粒子組成的連續(xù)體,其相互寬度和距離保持恒定 速度、速率、瞬時(shí)速度(瞬時(shí)速度)、加速度 1.在運(yùn)動康復(fù)中,我們經(jīng)常關(guān)心的是實(shí)際經(jīng)過的距離,而不是位移 2.加速度很重要 康復(fù)步態(tài)訓(xùn)練、足部離地時(shí)間特征參數(shù)、運(yùn)動開始和結(jié)束時(shí)間、運(yùn)動持續(xù)時(shí)間、運(yùn)動時(shí)間結(jié)構(gòu)(節(jié)奏)、運(yùn)動模式、直線運(yùn)動、曲線運(yùn)動等指標(biāo)運(yùn)動、平移運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動 1.力學(xué)基本理論 力的概念 力是物體之間的相互作用,力的作用離不開物體對外偏轉(zhuǎn)的三個(gè)要素:大小、方向、 1、作用在質(zhì)心上的兩個(gè)力,根據(jù)力學(xué)的基本理論,是平衡質(zhì)心所必需的,充分條件是兩個(gè)力大小相等,方向相反,且沿同一條直線。
傳遞性原理:作用在質(zhì)心上的力可以沿其作用線移動到質(zhì)心上的任意一點(diǎn),而不改變力對質(zhì)心的外部作用。 當(dāng)三個(gè)力平衡時(shí),如果其中任意兩個(gè)力的作用線相交于一點(diǎn),則另一個(gè)力的作用線也必須相交于同一點(diǎn),并且三個(gè)力的作用線處于同一位置。飛機(jī)。 說明三個(gè)不平行力達(dá)到平衡的必要條件。 三種力量的匯聚并不一定是平衡的。 11 1.力學(xué)基礎(chǔ)理論中力系統(tǒng)的概念 如果某種力系統(tǒng)作用于物體,并使物體處于平衡狀態(tài),則該力系統(tǒng)稱為平衡力系統(tǒng)。 如果作用在物體上的力系統(tǒng)可以被另一個(gè)力系統(tǒng)替代,并且對物體具有相同的作用,則稱這兩個(gè)力系統(tǒng)彼此等效。 如果一個(gè)力相當(dāng)于一個(gè)力系統(tǒng),那么這個(gè)力就稱為該力系統(tǒng)的合力。 作用線上任意點(diǎn)的徑向與力本身的矢量積 M=LF (公式) 質(zhì)心:一對大小相等、方向相反、作用線不在同一條線上的力質(zhì)心同一條線。 保持質(zhì)心距離不變,力和臂大小可相應(yīng)改變,其效果不變; 3、質(zhì)心對物體的影響與質(zhì)心無關(guān)。 一、力學(xué)基礎(chǔ)理論中力系統(tǒng)的簡化14 1、力學(xué)基礎(chǔ)理論中力系統(tǒng)的分類。 力系 通常力系(根據(jù)力系中力線是否相交)與力系相交 FR 平行力系 一、力學(xué)基礎(chǔ)理論中力系的平衡面 一般簡化結(jié)果任何力系都有一個(gè)主向量 FR' 和一個(gè)主力矩 M16 1. 力學(xué)基礎(chǔ)理論 作用與反作用定理 兩個(gè)物體相互作用的斥力和反斥力總是同時(shí)存在,大小相等二力平衡的應(yīng)用技能,方向相反。方向,分別沿同一條直線作用于兩個(gè)物體。
1.力學(xué)基本理論 約束和約束反作用力 非自由體——由于受到周圍物體的限制(或阻礙)而不能任意運(yùn)動的物體。 約束反應(yīng) - 受約束作用于非自由物體的力。 (簡稱:束縛力或反作用力) 除束縛力外,非自由體上所有使物體運(yùn)動或有運(yùn)動傾向的力稱為主動力(重力、肌肉力、電磁力)。 束縛力是由主動力引起的,因此是被動力。 18 2.人體或人體局部受力分析解決熱問題時(shí),首先要選擇要研究的對象,即確定研究對象; 然后檢查并分析其受力情況,這個(gè)過程稱為進(jìn)行受力分析。 1.分離——釋放研究對象,將其與周圍對象分離,并繪制簡化圖。 2、力剖析圖——將分離體上的主動力和約束反作用力表示為分離體上的力矢量而得到的圖。 19 2、人體或人體局部受力分析 人體或人體局部受力分析的步驟是先畫出主動力,明確研究對象周圍的約束條件,進(jìn)一步明確約束類型,繪制哪些約束以及約束反作用力。 必要時(shí)還需利用二力平衡共線、三力平衡交點(diǎn)等條件來確定各個(gè)反作用力的方向或作用線的方位。 注:(1)受力分析圖僅繪制了研究對象及其受到的所有力的草圖; (2)每一個(gè)力量都要有一個(gè)基礎(chǔ),不能太多; (3)不要畫錯(cuò)力的方向,反作用力必須符合約束性質(zhì),物體之間的相互約束力必須符合作用力和反作用力公理。
20 跑步彈性力 重力阻力 摩擦力 2、人體或局部受力分析 相互作用力(肌肉力量、韌帶張力、軟骨偏轉(zhuǎn)、骨偏轉(zhuǎn)) 外力: 1、重力G=mg(重力=質(zhì)量重力加速度)重力與運(yùn)動康復(fù)的聯(lián)系:腦震蕩后功能位置的維持 2 232. 人體或人體部位受力分析 232. 摩擦(靜摩擦和滑動摩擦) 摩擦與康復(fù): 1. 不同的骨骼腦震蕩后的針固定選擇 2. 與摩擦相關(guān)的功能訓(xùn)練 3. 應(yīng)用在康復(fù)器材中,如雙拐前的橡膠墊,矯形器的質(zhì)地, 2. 人體或部位受力分析人體 243. 胡克彈力定律 2. 人體或人體部位受力分析 254. 裝置的其他阻力 2. 人體或人體部位受力分析 265 . 支撐力和斥力 在靜止?fàn)顟B(tài)下,地面或設(shè)備通過支撐點(diǎn)作用在人體上對人體產(chǎn)生的重力排斥力 6. 流體斥力 人體在流體中運(yùn)動時(shí)所受到的流體阻力可以抵消大部分部位的重力 2.人體或人體部位的受力分析 27.什么是人體的平衡? (1.力系統(tǒng)平衡;2.加速度為0) 靜態(tài)勻速直線運(yùn)動 2.人體或人體局部受力分析 28 (1)人體平衡 人體保持一定姿勢或狀態(tài)的穩(wěn)定性動態(tài)控制能力。
靜止?fàn)顟B(tài)和勻速運(yùn)動狀態(tài) 2.人體或人體受局部力的分析 29 人體平衡的生物學(xué)特性:人體不可能處于絕對靜止?fàn)顟B(tài)。 人體的內(nèi)力對于維持平衡起著重要作用。 人體平衡控制和調(diào)節(jié)的能力受到心理誘因的影響。 人體平衡的過程需要消耗大量的能量。 二. 分析人體或人體部位所受的力。 嚴(yán)格來說,它是一個(gè)匯聚力系統(tǒng); 但它可以被視為一個(gè)平行力系統(tǒng)。 31 3. 人體重心及重心檢測方法 32 3. 人體重心及人體重心 當(dāng)人體自然平躺時(shí),總重心的位置通常在身體正中平面上第三骶椎上緣前方7厘米處。 女性重心高度約為身高的56%,男性約為身高的55%。 人體重心及人體重心檢測方法人體重心變化的特點(diǎn)對于幾何形狀固定的物體,無論其如何運(yùn)動,其位置其相對于自身的重心保持不變。 人體重心的變化方向與其運(yùn)動方向一致,距離與其鏈接質(zhì)量和運(yùn)動范圍一致。 34 三。 人體重心及人體重心檢測方法 人體重心檢測方法 d:B點(diǎn)到人體重心的水平距離R:刻度讀數(shù)35 三. 人體重心及人體重心檢測方法手部重心。
從正面看,頭部的重心在耳朵上緣的中點(diǎn),手的重心在手指的掌指關(guān)節(jié)處。 在直徑系數(shù)一欄填寫各連桿重心到近端的距離與連桿寬度的比值。 相對重心位置編號3的具體-鏈接見表2-1。人體重心及人體重心檢測方法。 3738 3.人體重心及人體重心檢測方法。 人體重心檢測方法是將連桿寬度除以連桿重心相對位置的比值,填入中心近端實(shí)際長度一欄鏈接的重力。 根據(jù)連桿剛體到近端實(shí)際寬度一欄的數(shù)據(jù),在照片上指出連桿剛體在連桿上的位置。 頭和手的位置不需要估計(jì),可以直接指出。 從照片中檢測每個(gè)鏈接的剛體坐標(biāo)。 10.將人體模型中已知鏈接的相對重量數(shù)據(jù)添加到表(P)中。 11. 估計(jì)每個(gè)連桿繞軸的力矩 Px 和 Py。 12、計(jì)算Px和Py之和,即為人體總重心位置。 13.指出照片上的總重心。 39 三、人體重心及重心檢測方法 平衡)混合支撐平衡(肋側(cè)平衡) 1、根據(jù)人體重心與支撐點(diǎn)的位置關(guān)系2.按平衡的穩(wěn)定性(穩(wěn)定性)——保持平衡的能力 穩(wěn)定平衡(掛包、懸掛有限 穩(wěn)定平衡(下支撐平衡) 不穩(wěn)定平衡(雙臂倒立) 隨機(jī)平衡(球平衡) 41(1)上支撐平衡:當(dāng)人體處于平衡狀態(tài)且支點(diǎn)位于人體重心上方時(shí),這些平衡狀態(tài)稱為上支撐水平類懸吊動作。
4、人體平衡的分類 (2)下支撐平衡:當(dāng)人體處于平衡狀態(tài)且支點(diǎn)在身體重心以下時(shí),這些平衡狀態(tài)稱為下支撐平衡。 例如二力平衡的應(yīng)用技能,躺下,在平衡木上進(jìn)行平衡運(yùn)動。 (3)混合支撐平衡:是具有多個(gè)支撐點(diǎn)的平衡狀態(tài)。 此時(shí),有的支撐點(diǎn)在身體重心上方,有的支撐點(diǎn)在身體重心下方。 例如,肋骨橫向平衡。 42 四。 人體平衡的分類 (1)穩(wěn)定平衡:消除破壞平衡的力的影響后,可以恢復(fù)平衡。 其特點(diǎn)是當(dāng)偏離平衡位置時(shí),重心下降,形成的大扭矩使物體向平衡位置移動。 (2)平衡不穩(wěn)定:消除干擾力的影響后,平衡不能恢復(fù)。 其特點(diǎn)是當(dāng)偏離平衡位置時(shí),重心增大,形成的大扭矩使物體繼續(xù)下落。 僅發(fā)生較低支撐平衡動作。 根據(jù)平衡的穩(wěn)定程度,人體平衡分為四種類型: 43 IV. 人體平衡的分類(3)有限穩(wěn)定平衡:消除破壞平衡力的影響后,只能在有限的范圍內(nèi)恢復(fù)平衡。 其特點(diǎn)是當(dāng)人體偏離平衡位置一定限度內(nèi)時(shí),人體重心下降,形成的重力矩使人體連接到平衡位置,最終恢復(fù)平衡。 (4)隨時(shí)保持平衡:無論處于什么位置都能保持平衡。其特點(diǎn)是當(dāng)偏離原來位置時(shí),重心高度保持不變,各位置之間無重力連接。物體就形成了。 、吸毒、運(yùn)動疲勞等。
從熱學(xué)的角度來看:對于人體來說,不穩(wěn)定平衡和隨意平衡很少發(fā)生,穩(wěn)定平衡只發(fā)生在軀干懸掛中,所以大部分平衡發(fā)生在下支撐的有限平衡過程中。 45φ為人體動態(tài)平衡指標(biāo),K為人體靜態(tài)平衡指標(biāo)。 支撐面尺寸、重心高度、穩(wěn)定角(φ重力線與重心與支撐面邊緣連線的傾斜角。穩(wěn)定系數(shù)(K)之比穩(wěn)定力矩與傾覆力矩的關(guān)系 5. 影響人體平衡的誘因 46 5. 影響人體平衡的誘因 穩(wěn)定角:重心垂直投影線與中心邊緣對應(yīng)點(diǎn)連線的傾斜角重力與支撐面的比值,即物體在某一方向穩(wěn)定性的指標(biāo) 平衡角:某一方向穩(wěn)定角之和 穩(wěn)定角平衡角 47 五 4.影響人體平衡的激勵(lì)因素 505影響人體平衡的激勵(lì)因素 質(zhì)量的大小:質(zhì)量越大,穩(wěn)定性越大;反之,越小(摔跤) 摩擦力的大小:摩擦力越大,穩(wěn)定性越大;反之,則越小。 不然就小了(滑冰容易滑倒,足球要穿鞋釘?shù)龋?span style="display:none">XEF物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))