运动生物力学 9787500918769 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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体育院校成人教育协作组《运动生物力学》教 著

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出版社： 人民体育出版社

ISBN：9787500918769

商品编码：29665492439

包装：平装

出版时间：1999-12-01

基本信息

书名：运动生物力学

定价：13.00元

作者：体育院校成人教育协作组《运动生物力学》教

出版社：人民体育出版社

出版日期：1999-12-01

ISBN：9787500918769

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本教材是在国家体育总局审定的全国体育院校成人教育协作组的组织领导下，由成都体育学院主持，上海体育学院、武汉体育学院、西安体育学院和天津体育学院参编，经体育院校成人教育协作组《运动生物力学》教材组编写完成的。
本教材由石玉琴教授主编。章由魏文仪编写，第二章由周里、石玉琴、刘北湘编写，第三章由古福明、石玉琴、魏文仪、李玉刚编写，第四章由李玉刚编写，第五章由郭静茹、石玉琴、周继和、魏文仪编写。后由石玉琴、古福明、周继和串编定稿。
本教材经过全国体育院校成人教育协作组审定，作为体育院校函授教材使用。此外也可供广大教练员和体育工作者参阅。
本教材中凡标有“※”号的部分为选修内容，可根据教学需要取舍。
由于时间仓促和我们的水平有限，如有差错或不妥之处，诚望读者批评指正。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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运动生物力学：探索人体运动的奥秘与效率 引言 人体是一部精妙绝伦的机械装置，每一项运动都凝聚着复杂的力学原理与生理机制。从简单的行走、奔跑，到高难度的跳跃、投掷，再到精细的动作控制，运动生物力学为你揭示这一切的内在逻辑。本书并非简单罗列动作要领，而是深入剖析支撑这些动作的物理学法则、生物学基础以及神经肌肉的协同运作，旨在帮助你更深刻地理解人体运动的本质，从而更科学、更有效地提升运动表现，预防运动损伤，乃至重塑健康的生活方式。 第一部分：运动生物力学的基石 第一章：人体运动的物理学基础 本章将为你构建理解人体运动的物理学框架。我们将从牛顿运动定律入手，阐释惯性、加速度与力的关系，这些定律是理解任何运动过程的根本。你将学习到力、功、能、功率等基本概念在人体运动中的具体体现。例如，当我们用力蹬地产生向前的加速度时，这是牛顿第二定律的应用；而完成一次跳跃所消耗的能量，以及跳得有多高、多快，则与功和功率息息相关。 我们还将深入探讨： 力矩与杠杆原理： 身体的骨骼、关节和肌肉构成了一系列复杂的杠杆系统。理解力矩（扭矩）的概念，即力作用于支点上产生的旋转效应，对于分析肢体运动的效率至关重要。例如，在引体向上过程中，手臂肌肉产生的力矩如何克服身体的重力矩，决定了我们能否成功完成动作。本书会详细讲解不同关节的杠杆类型（省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆）及其在运动中的功能。 动量守恒与冲量： 动量是物体质量与速度的乘积，而冲量则是力与作用时间的乘积。在运动中，动量守恒原理可以解释许多现象，比如跳远运动员在起跳前需要助跑，以获得更大的动量；而刹车、减速的过程则需要通过施加冲量来改变动量。理解冲量还有助于分析冲击力，为运动防护提供科学依据。 摩擦力： 无论是足部与地面的摩擦力，还是关节表面的摩擦力，都对运动产生重要影响。适度的摩擦力是运动得以进行的基础，比如跑步时的抓地力；而过度的摩擦力则可能导致关节磨损。本章将探讨不同类型摩擦力的特性及其在运动中的作用。 流体动力学基础： 对于游泳、骑行等在空气或水中进行的运动，流体动力学原理更是不可或缺。我们将介绍阻力（曳力）、升力等概念，并解释它们如何影响运动员的速度和效率。例如，流线型的泳衣设计是为了减小水的阻力，而自行车运动员的姿势则旨在降低风阻。 第二章：人体运动的生物学与解剖学基础 运动生物力学并非脱离人体本身的力学分析，而是建立在对人体结构与功能的深刻理解之上。本章将带你系统回顾与运动密切相关的解剖学知识： 骨骼系统： 骨骼不仅是支撑身体的框架，更是肌肉附着的支点，是重要的杠杆。我们将重点介绍构成运动系统的主要骨骼，如四肢骨、脊柱和骨盆，并探讨它们的形态、结构及其对运动的适应性。例如，股骨的粗壮和弯曲，以及踝关节的复杂结构，都蕴含着力学上的优化。 关节系统： 关节是连接骨骼的枢纽，提供了运动的自由度。本书将详细介绍不同类型的关节（如球窝关节、铰链关节、平面关节等），分析它们的结构特点、活动范围以及在运动中的功能。同时，我们将探讨韧带、关节囊等辅助结构在维持关节稳定性和限制过度运动中的作用。 肌肉系统： 肌肉是产生运动的“动力源”。我们将深入了解骨骼肌的结构，包括肌纤维类型（快肌纤维和慢肌纤维）及其对不同运动模式的影响。你将学习到肌肉收缩的机制，包括向心收缩、离心收缩和等长收缩，以及它们在实际运动中的应用。例如，跑步时股四头肌的离心收缩用于控制小腿下落的速度，而跳跃时则是向心收缩发力。 神经肌肉控制： 运动的精确协调离不开神经系统的精确指挥。本章将简要介绍运动单位的概念，即一个运动神经元及其支配的所有肌纤维。我们将探讨本体感觉（proprioception）在感知身体位置和运动状态中的作用，以及大脑、脊髓和外周神经系统如何协同工作，产生有目的、有节奏的运动指令。 第二部分：运动生物力学的核心概念与分析方法 第三章：运动学（Kinematics）：描述人体运动 运动学是研究物体运动的几何特性，而不考虑产生运动的原因。在本章中，我们将学习如何定量描述人体运动： 位置、位移与距离： 区分位置（position）与位移（displacement）以及距离（distance）的概念，理解它们在分析运动轨迹中的重要性。 速度与速率： 学习如何计算平均速度和瞬时速度，以及它们在评估运动表现中的意义。例如，跑鞋的能量反馈技术如何影响运动员的瞬时速度。 加速度： 理解加速度的概念，即速度变化的快慢，以及它在分析加速、减速和变向运动中的关键作用。 角度与角速度/角加速度： 对于关节的转动，我们将引入角度、角速度和角加速度等概念，以量化肢体的摆动和旋转。例如，分析投掷项目中的肩关节和肘关节的运动学参数。 运动模式分析： 通过运动学分析，我们可以解构复杂的运动模式，识别其中关键的阶段和动作。本书将以常见的运动项目为例，如跑步的步态分析、跳跃的腾空分析，来展示运动学分析的应用。 第四章：动力学（Kinetics）：分析产生运动的力 动力学研究的是力与运动之间的关系。在本章中，我们将探讨影响人体运动的各种力： 地面反作用力（Ground Reaction Force, GRF）： 这是人体运动中最基本也是最重要的力之一。当我们与地面接触时，地面会给我们一个大小相等、方向相反的反作用力。我们将学习如何测量和分析GRF的垂直分量、前后分量和侧向分量，以及它们如何反映步态的稳定性和能量效率。 内力与外力： 区分作用于身体内部的力（如肌肉产生的力）和作用于身体外部的力（如重力、空气阻力、对手的推力等）。 关节力和肌肉力： 通过动力学分析，我们可以推算出关节所承受的力和肌肉所产生的力。这将有助于理解关节的负荷，评估潜在的损伤风险，并指导力量训练的设计。 冲击力的分析： 特别是在着陆、碰撞等瞬间，冲击力会非常大。我们将探讨如何通过改变接触时间、改变身体姿势等方式来减小冲击力，从而保护身体。 动力学建模： 本章还将介绍如何构建动力学模型，以模拟和预测人体在不同条件下的运动表现。 第五章：工作、能量与功率 本章将深入探讨能量在人体运动中的核心作用： 功与能量守恒： 再次强调功的定义（力与位移的乘积），并将其与能量的转移和转化联系起来。我们将分析不同运动项目中的能量消耗，以及如何通过提高能量转化效率来提升运动表现。 势能与动能： 分析重力势能（如跳跃的高度）和动能（如奔跑的速度）在运动中的相互转化。 功率： 功率是做功的速率，它直接反映了运动的速度和强度。我们将学习如何计算和评估不同运动模式下的功率输出，并探讨训练如何提高功率。 生物力学效率： 探讨“生物力学效率”的概念，即在完成相同任务的情况下，消耗能量的多少。低效率的运动模式往往意味着更高的能量消耗和更低的运动表现。 第三部分：运动生物力学的应用与发展 第六章：运动生物力学在运动训练与表现提升中的应用 本章将聚焦如何将运动生物力学的知识转化为实际的训练策略： 技术动作的优化： 通过对优秀运动员技术动作的生物力学分析，找出其高效、协调的关键特征，并将其应用于普通训练者的技术纠正。例如，分析篮球运动员的投篮力学，指导如何调整出手角度、发力时机。 力量训练的科学设计： 理解肌肉收缩的力学原理，选择合适的训练器械、负荷和训练量，以最大化力量和肌肉的增长。例如，根据不同运动项目对肌肉力量的需求，设计针对性的抗阻训练。 速度与爆发力训练： 结合运动学和动力学知识，设计训练计划，提高起跑速度、变向能力和爆发力。 耐力训练的生物力学考量： 分析长时间运动中的能量代谢和力学效率，指导如何优化跑姿、步频，减少能量浪费。 训练负荷的评估与监控： 利用生物力学测量技术，量化训练对身体的负荷，避免过度训练，提高训练效果。 第七章：运动生物力学在运动损伤预防与康复中的应用 运动生物力学在理解损伤发生机制和指导康复方面发挥着至关重要的作用： 损伤机制的生物力学分析： 深入分析常见运动损伤（如韧带撕裂、肌腱炎、骨折等）的生物力学诱因，如过度拉伸、反复冲击、不合理的受力等。例如，分析踝关节扭伤时的受力模式。 风险评估： 利用生物力学测量技术，评估个体在特定运动项目中的损伤风险，并提供个性化的预防建议。 康复训练的生物力学指导： 基于损伤部位的生物力学特性，设计安全有效的康复训练方案，逐步恢复关节的活动度、肌肉的力量和运动的协调性。 生物力学矫形器与辅助设备的开发： 介绍运动生物力学在设计和改进运动护具、矫形器、假肢等方面的贡献，以帮助运动员恢复运动能力，甚至超越原有水平。 第八章：运动生物力学的新技术与未来展望 随着科技的进步，运动生物力学正迎来新的发展机遇： 运动捕捉技术（Motion Capture）： 介绍三维运动捕捉系统、惯性测量单元（IMU）等先进技术，如何实现对人体运动进行精确、无创的测量。 生物力学传感器技术： 探讨可穿戴传感器、压力传感器等在实时监测运动数据、分析运动生物力学参数中的应用。 计算机仿真与建模： 介绍如何利用计算机技术构建复杂的人体运动模型，进行虚拟实验，预测运动表现，评估训练效果。 人工智能与大数据在运动生物力学中的应用： 展望AI如何辅助运动数据分析，提供更智能的训练指导和损伤预警。 运动生物力学在其他领域的延伸： 探讨运动生物力学原理在康复医学、人机工程学、机器人技术等领域的交叉应用。 结语 本书的编写旨在为你打开一扇通往人体运动奥秘的大门。通过系统学习运动生物力学的原理和方法，你不仅能更清晰地认识到人体运动的复杂性与精妙性，更能掌握科学的分析工具和实践策略。无论你是希望提升运动成绩的运动员，指导训练的教练，还是关注健康的普通大众，本书都将为你提供宝贵的知识与启示，帮助你以更智慧、更高效的方式去运动，去生活。掌握运动生物力学，就是掌握了提升人体潜能，享受健康与活力的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

评价一： 这本书简直是打开了新世界的大门！一直以来，我总是觉得运动就是靠感觉和经验，但《运动生物力学》这本书彻底颠覆了我的认知。它不仅仅是枯燥的理论堆砌，而是用非常生动形象的方式，将那些我们习以为常的运动动作背后的科学原理一一揭示。比如，原来我们跑步时，脚踝的微小角度变化，甚至是指尖的伸展，都会对整体的能量传递和效率产生如此显著的影响。作者在讲解的时候，总是能巧妙地穿插一些现实生活中的例子，比如运动员在比赛中是如何利用生物力学原理来提升成绩的，或者是普通人在日常锻炼中，如何通过调整动作来避免受伤。我尤其喜欢它对“力”的阐述，不再是简单的推拉，而是深入到了力的大小、方向、作用点，以及力在人体内是如何传递和转化的。读完之后，我再看自己在健身房里的每一个动作，都仿佛带着一种全新的视角，感觉自己不再是一个盲目模仿的“学习者”，而是一个能理解和掌控自身身体的“科学家”。它让我对运动的热情瞬间提升了好几个档次，迫不及待地想把这些知识应用到实践中去。

评分☆☆☆☆☆

评价二： 作为一个对运动始终保持着好奇心但又有些力不从心的人，我一直在寻找一本能够系统解答我疑问的书。《运动生物力学》这本书，可以说是一次非常幸运的邂逅。它的优点在于，它并没有回避专业术语，但同时又能通过非常清晰的比喻和图示，让这些复杂的概念变得易于理解。我之前对“杠杆原理”在运动中的应用一直模糊不清，看完书中关于人体关节和肌肉如何协同工作的讲解，我才豁然开朗。书中还详细分析了不同运动项目，比如篮球、游泳、田径等，它们各自独特的生物力学特征，以及运动员如何通过技术调整来优化表现。这一点对我来说非常有启发，让我认识到，很多看似简单的动作背后，其实都蕴含着深厚的科学功底。我特别欣赏作者在探讨力学知识时，并没有止步于“是什么”，而是进一步追问“为什么”和“如何做”，这让这本书更具指导意义。读这本书的过程，就像是在进行一次思维的“健身”，不仅拓展了我的知识边界，更重要的是，让我对如何更科学、更有效地进行体育锻炼有了全新的认识。

评分☆☆☆☆☆

评价三： 坦白说，我之前对“生物力学”这个词总觉得离我很遥远，以为是专业运动员或者科学家的领域。《运动生物力学》这本书，彻底打破了我的刻板印象。它就像一位循循善诱的老师，用一种非常平易近人的方式，将看似高深的力学原理融入到我们熟悉的运动场景中。我最喜欢的部分是书中关于“能量守恒”和“动量守恒”在运动中的应用，这让我对“爆发力”和“速度”的形成有了更深刻的理解。原来，很多时候我们感觉到的“力量”，并不是凭空产生的，而是通过一系列精妙的身体协调和能量传递实现的。书中列举的案例也非常丰富，从日常生活中的行走、跳跃，到专业运动中的射门、跳远，都有涉及。这让我觉得，这本书不仅仅是一本运动的书，更是一本关于“身体的语言”的书。它教会我如何去“读懂”自己的身体，如何去“倾听”身体发出的信号。读完这本书，我感觉自己和运动的关系，不再是单纯的“参与者”，而是变成了一个更具洞察力的“观察者”和“调整者”。

评分☆☆☆☆☆

评价四： 自从开始关注运动健康，我就一直在寻找一本能够帮助我理解运动过程中身体内部机制的书。《运动生物力学》这本书，简直就是我一直在寻找的那一本。它不像某些科普读物那样浅尝辄止，而是深入到了运动的本质，即力学原理。书中对人体骨骼、肌肉、关节之间的相互作用的描述，非常细致入微，让我对身体的结构有了更清晰的认识。我尤其惊讶于书中对于“惯性”和“摩擦力”在不同运动中的影响的分析，这让我明白了为什么有些动作会更省力，而有些动作会感觉更“涩”。作者的写作风格非常严谨，但又不失趣味性，善于用生活化的语言和生动的比喻来解释复杂的概念。我特别欣赏书中关于“损伤预防”的章节，它通过生物力学的角度，详细解释了常见运动损伤的成因，以及如何通过调整运动姿势和训练方法来规避风险。读完这本书，我感觉自己不仅对运动有了更深的理解，更重要的是，对如何保护好自己的身体，如何更健康地享受运动，有了更明确的方向。

评分☆☆☆☆☆

评价五： 我一直对人体的运动机制感到着迷，尤其是在运动状态下，身体是如何做到如此高效和协调的。《运动生物力学》这本书，恰恰满足了我对这方面的求知欲。它不仅仅是罗列理论，更是将理论与实践紧密结合。书中对各种运动技巧的生物力学分析，都非常到位，让我看到了许多过去被我忽视的细节。例如，在投掷类运动中，身体的旋转如何帮助产生更大的角动量，从而提升投掷的距离。这些内容让我觉得非常震撼，原来我们每一次的运动，都是一场精密的物理学实验。作者在讲解时，善于运用对比的方式，将优化后的动作和非优化动作的生物力学差异清晰地呈现出来，这让我的学习过程更加直观和有说服力。读这本书，让我感觉自己仿佛变成了一个“身体工程师”，能够通过理解这些力学原理，来审视和优化自己的运动方式。它不仅提升了我对运动本身的兴趣，更重要的是，让我对人体的潜能和运动的科学性有了全新的认识。