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運動技術的生物力學原理范文1
摘 要 運動生物力學是研究體育運動中人體的機械運動規律及其應用的科學。文章通過對運動生物力學在體育教學中的運用分析，尤其是在技術教學中運用的闡述，證明了運動生物力學在技術教學中的重要性，對提高學生掌握運動技術動作和教學效果有著積極的意義。
關鍵詞 運動生物力學 體育教學 技術教學
運動生物力學是一門理論與實踐密切結合的應用科學，研究人體運動時的力學規律以及運動狀態改變的原因，它直接為提高運動員運動技術水平和增強人類的體質服務。作為一門實踐性極強的應用學科，體育教師如果能夠運用運動生物力學的原理對學生的運動技術動作進行正確評價和傳授，便可以使學生的技術動作更合理、更有效，所以在體育教學中已受到眾多體育教師的重視和應用。
一、運動生物力學在體育教學中的地位
任何一項身體練習都由一定的動作及動作體系構成，而完成每個動作及整套動作都存在著最適合、最合理的運動技術。合理的運動技術以運動生物力學理論為依據，并富含運動生物力學原理。而運動生物力學又以其分析科學性、結構合理性為體育技術教學提供理論和方法上的指導，通過對形形體育動作千差萬別以及引起這些差別原因的分析、探討獲得良好技術的各種力學條件，從而使學生更完善地認識、學習和合理掌握運動技術動作。
要想使學生迅速并正確的掌握技術動作，不僅需要教師正確的講解和示范，而且需要合理的練習方法。技術教學中由于學生個體身體素質和能力的差異，表現在完成技術動作時或多或少地在各個環節上存在這樣或那樣的技術問題，教師如能及時向學生傳授有關生物力學原理，往往能收到事半功倍的教學效果，這種效果對于具有良好物理學基礎的大學生尤為顯著。
二、運動生物力學與技術動作的關系
運動生物力學是研究體育運動中人體及器械運動規律及與其他運動形式相互轉化規律的一門科學，它以經典力學的理論和方法為主要工具，研究體育運動中的各種力學現象。
人體在從事體育運動時，技術動作是千變萬化的，各種動作形式差別很大，包括運動的空間、時間、速度、加速度等方面?？臻g特征表明運動發生什么地方和運動路程的幾何形狀，時間、速度和加速度的特征對揭示人體運動的性質是比較重要的，特別是技術性強的運動項目如體操、跳水、田徑中的田賽等，對運動員的各方面都提出了極高的要求。運動員完成技術動作是否合理、是否規范、是否發揮其特點，也就是在運動中發揮人體最有效、最經濟所作的功，都是運動生物力學的一種表現。所以訓練時，如果教練員能掌握這門知識，運用運動生物力學原理，合理分析和建立運動員的技術動作，就會少走彎路，縮短技術動作定型的時間，并找到評價運動員技術優劣的標準，從而更快的提高運動員技術水平和專項運動成績。
三、運動生物力學對體育技術教學的影響
在技術教學中，及時而有針對性地向學生傳授運動生物力學原理，往往能引起學生對學習和掌握運動技術的興趣，并使復雜的技術問題簡單化，從而有利于學生及時糾正自己的錯誤動作，并防止由于錯誤動作而帶來的運動損傷。
（一）提高學生學習運動技術的興趣
新的運動技術取代舊的運動技術或高級運動技術取代低級運動技術，緣于新技術、高技術比舊技術更科學、更合理，并且更符合人體運動特點。因此，新技術總能吸引更多的人去研究和學習。在體育技術教學中，如何引起學生對新技術的興趣是學習的第一動力。比如，我們說背躍式跳高比俯臥式跳高先進，主要是背越式更趨于自然的起跳姿勢，擺動腿的屈曲上擺由于轉動慣量小，因而比直腿上擺快。因此，背越式是小緩沖的垂直起跳，使起跳的爆發力有可能直接通過人體重心，最后，背越式所形成的背弓過桿，有可能使人體重心遠離身體，從而實現身體重心從橫桿下面通過的情景，對于同一跳躍能力的人可能提高橫桿的高度。如此，通過對技術動作的分析，以及成績的進步，就會使學生對背越式跳高技術產生濃厚的興趣，提高勇于實踐的欲望，從而在技術教學上就會主動、積極地參與并思考、體會技術細節，進而縮短掌握技術動作地時數，有利于提高技術教學效果。
（二）使復雜的動作技術簡單化
在我們以往的教學中，當教師對某一項較為復雜的技術過程講解時，學生常會因為技術太復雜而影響學習，但如果教師能用適當的力學知識加以分析，往往能使學生“頓悟”，從而激發學生的學習積極性。如：排球飄球是一項較復雜的技術動作，且飄球形成的力學原因也極為復雜，但根據“飄球不轉”、“轉球不飄”的力學現象，我們只要在擊球過程中，保證打擊力通過球心，即沒有形成使球轉動的打擊力矩，便為飄球的產生創造了條件。如此講授，復雜的技術問題簡單化了，學生學習發飄球也會格外認真，能極快又好地掌握飄球技術動作，教學效果明顯。同樣，對足球“香蕉球”也是大學生足球愛好者非常向往的，如果我們在踢球的實施過程中，能保證給球施加極大的偏心力，便可能使足球在向前飛的過程中，因為偏心力使足球高速轉動，從而使球體相對應的兩側形成壓強差，進而使足球劃出香蕉狀的弧線軌跡。因此，對復雜的技術動作稍加力學分析，便可使復雜問題簡單化，便于學生理解并提高教學效果。
（三）診斷并改進動作技術問題
技術診斷工作在國際上非常普及，許多體育強國都在他們的訓練基地裝備了生物力學測試儀器，經常性進行技術改進工作并取得了顯著的成績。在我國這一工作正在開展，生物力學技術診斷逐漸成為教練員和運動員科學訓練的得力工具，也為體育教師對學生進行動作技術教學提供了科學依據。
運用運動力學的基本原理對技術動作的簡單力學分析，可以診斷技術上存在的力學問題，從而對癥下藥，改進技術，便會收到良好的效果。如：用皮尺、秒表可以測得某學生某次推鉛球的遠度S，鉛球出手高度H和鉛球在空中的飛行時間T，用適當的運動學公式可以方便的求得鉛球出手速度V和出手角度θ。在一定的出手速度V和出手高度H時存在著某一最佳出手角度θ′，比較實際出手角度θ和最佳出手角度θ′，便可診斷出手角度的合理性，從而指導教學、訓練乃至比賽，并提高鉛球成績。
但在運用運動生物力學原理對學生進行動作技術指導的過程中，體育教師應重視學生的個體特點。運動技術的生物力學原理只是從生物力學角度反映了各項動作技術帶有共性的普遍規律，而每個學生的身體形態和身體素質不同，因此在動作技術教學過程中，體育教師應經過實踐逐步了解每個學生個人身體、素質及心理特點，實施有針對性的教學，這是運用運動生物力學動作技術原理指導體育技術教學的生命力所在。
（四）建立動作技術模式，提高教學效果
結合體育技術教學的需要，將學生按不同水平、不同技術特點分組，選擇若干要素，運用生物力學測試方法，獲取動作技術數據，經統計學處理，再運用運動生物力學原理分析，找出動作技術的一般規律和完成某個動作技術的合理方法，建立起正確的動作技術模式，并將其運用于一般專項運動訓練和體育教學，這將會有利于專項技術和教學水平的提高。
（五）減少運動損傷的概率
合理的運動技術首先應符合人體解剖的結構特征，其次應符合力學原理。由于學生在學習運動技術中常形成一些多余動作乃至錯誤動作，違反了運動力學原理，從而可能導致運動損傷的出現。如：在擲標槍時，有的學生會出現屈肘或肘低于肩的錯誤動作，從而給肘關節造成扭轉負荷，超出關節周圍肌肉群的承受閾，進而使肘關節內側肌肉等軟組織損傷。因此，教學前，教師應對肘關節的結構以及力學負荷加以必要的力學分析，使學生明確合理的動作技術的基本要素，從而避免或減少運動損傷。
四、小結
體育教學不僅是一個學科，更是一門科學。其中的分支——運動生物力學在我們的體育訓練和教學工作中更是起著重要的作用，它在體育技術教學中的獨特地位，是什么都無法代替的。因為我們參與的每一個技術動作無不可以從力學的角度去分析研究，所以在體育技術教學中不但要知其然，更要知其所以然，只有這樣以才可以改進教學水平，提高教學質量，讓學生受益，讓體育老師教學相長，提高自我、完善自我。
參考文獻：
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運動技術的生物力學原理范文2
關鍵詞 運動生物力學 競技體育 現狀 趨勢
一、前言
運動生物力學以其多學科的交叉應用性的研究成果應用于指導體育運動實踐；特別是競技體育的科學訓練的需要，運動生物力學在測量技術上不斷取得新突破，在改進和完善動作技術，選擇和設計優化的動作技術方案等的方面產生了積極的影響。運動生物力學在技術原理方面的研究為運動員的技術診斷和改進訓練方法的理論依據。此外，運動生物力學在運動創傷的防治、康復器械的改進，仿生機械等方面也有重要作用；同時也為運動員選材提供了依據。
二、運動生物力學在競技體育中的研究現狀
（一）競技體育中運動裝備、訓練器械、測試儀器的研究現狀
在競技體育中對運動裝備、訓練器械、測試儀器的研究是直接為提高運動成績服務的，這就對運動生物力學在競技體育中的科研提出了很高的要求。但就目前的運動生物力學測試儀器來說，測試儀器越來越多樣化、測試結果也越來越精確。而且，許多新的現代化的技術裝備也被應用到運動生物力學研究上，如運動器械等的研究如運動鞋、訓練器材等，近些年對運動器械、儀器設備的研發方面的研究比較少，這類研究有比較好的前景，若利用得當，將大大推動學科的發展，同時對經濟的增長也有很大作用[1]。
（二）運動員選材方面的研究現狀
運動員選材已從單一方面研究深入到全面展示不同項目運動員身體形態、生理機能、運動力學生物力學等方面的綜合的研究，這些學科需要多種方法綜合運用，以達到理想的效果。對于競技體育選材的問題，要從多學科交叉研究才能完成。而運動生物力學的研究更加依賴高新技術運動生物力學的研究，而當前競技體育中相對缺乏高科技多學科的綜合，測試方法上的局限于現有方法的應用，且缺乏較高水平的運動生物力學在運動員選材方面研究；在選材內容上偏重于以往的儀器測試，在選材項目上比較局限，展開的項目不多，也沒有進行深入研究。
（三）運動損傷及其康復的研究現狀
運動生物力學研究競技體育中運動訓練引起損傷機制，了解與認識其病因、探討預防、治療及康復措施一直是運動醫學與運動生物力學在競技體育研究中要解決的重點問題之一。在競技體育中用運動生物力學的方法研究運動損傷及康復的研究也越來越受到重視，而且與運動專項結合更加緊密。運動損傷相關研究包括對正常運動系統的研究，由于運動創傷中以韌帶、軟骨的損傷為主，故韌帶與軟骨成為研究的重點，尤其是軟骨，此外對運動損傷相關研究還包括運動損傷及修復與重建后相關組織的生物力學研究，運動損傷及修復與重建后關節的整體生物力學特性研究也是研究重點[2]。
（四）技術動作的研究現狀
競技體育項目動作的技術分析研究是目前運動生物力學研究成果最多的，這些研究成果為運動成績的提高作了重大的貢獻。但是在技術動作的研究中也出現了一些問題，田徑、武術等項目研究得比較多，而技術穩定性差，對抗性及靈活性強的項目研究的比較少，這也許是由于像田徑等穩定性強的動作技術容易進行分析研究，而技術穩定性弱的項目技術動作不易分析研究而造成的。運動生物力學在技術研究中目前最先要解決的是怎樣將生物力學的有關理論盡快地運用到體育實踐中解決技術訓練中存在的具體問題。
（五）人體運動模型研究及計算機模擬與仿真的模擬現狀
經計算機實現對人體運動的模擬仿真，這類研究是目前處于人體運動研究的最前沿的理論方法，它不僅能用電腦全過程模擬人體各種復雜運動并用三維動畫方式完整地顯示，而且能對人體尚未實現的運動預測其可能性和技術要點[3]。這一方法將是今后運動生物力學研究的重要方面。這些方法在競技體育中能得以應用將會對我國競技體育的發展將會有著重大的意義。目前我國在這個方面研究的不是很多主要是應用于高難度，高危險性的技術的方面的項目，如：跳水項目，郝衛平等建立了跳水運動的三維人體運動仿真與顯示平臺――數字化三維跳水專項運動仿真系統，這種系統的建立可以對運動技術與連接方式進行精確的分析研究，有效的指導技術訓練。
（六）運動生物力學的理論研究與實驗測試結合的研究現狀
目前運動生物力學的理論研究成果還比較少，研究成果不夠豐富，從而成為制約我國運動生物力學在競技體育中發展的瓶頸。測試報告復雜難懂：通過運動生物力學測試，我們提供給教練的測試報告大多數都是數字、曲線等比較抽象的材料，由于教練和運動員自身的生物力學知識水平受限，他們對科研人員提供的數據和材料難以理解，很難將科研成果吸收和消化、時間長就喪失了對科研的興趣，科研訓練實踐嚴重脫節[4]。
三、運動生物力學在競技體育中的發展趨勢
（一）運動裝備、訓練器械、測試儀器設備的研究日益引起重視
運動裝備、訓練器械、測試儀器設備是與競技體育的發展是密不可分的，當今競技體育的發展對裝備、器械、測試儀器提出了更高的要求。近年來運動生物力學與其它學科的指標進行交叉運用使測試儀器的功能、準確度等不斷的提高。器材與測試儀器出現專項化，測試和訓練的計算機化，專項技術的專用測試儀器以及運動員的服裝，器械的研究不斷的增強。隨著科學訓練的不斷普及化，技術測試儀器專項化等在競技體育研究中得到充分應用并不斷向科學化和合理化的方向發展。運動生物力學在設計、研究、改進體育儀器、運動裝備、訓練器械等歷來是研究的一個重要方面，運動生物力學在未來的競技體育科研中應以機械、電子、材料、計算機等的專家積極交流，在競技體育的儀器、器材設備、和設施的科研、開發和應用方面，發揮自己的作用。
（二）運動生物化學在運動員選材中將扮演更加重要的作用
運動生物力學中的許多測試儀器可用來收集、分析和評價運動員與器材運動的信息，高速攝影儀，測力臺、肌電圖、關節測角儀等這些儀器精確度高，效果好。且這些儀器是科研人員的在競技體育研究中的重要研究工具，運動員選材在競技體育中是非常重要的，隨著科學訓練的普及化，有些儀器也被教練員及科研人員使用來進行運動員選材并且在選材過程中扮演中重要的作用
（三）運動損傷及康復的研究將更加的深入
預防運動損傷是運動員取得更好的成績有著重要的意義，并且在實踐研究中找出導致損傷的因素及提出預防措施，使運動損傷的風險降至最低，為運動員取得最佳成績打下了基礎。近年來我國在運動損傷及康復的研究也越來越受到重視且與運動專項結合不斷加強。預防運動損傷與康復的研究要多方法、多學科結合的研究，所以加強多學科的交叉對預防運動員傷病與康復的研究是運動生物力學研究的發展趨勢。
（四）技術動作的分析研究增多
競技體育動作技術研究是運動生物力學主要研究的領域之一。用運動生物力學原理優化的訓練方法與技術動作應用在競技體育中，可以有效延長運動壽命還可以預防運動的損傷，為運動員取得理想的成績奠定了基礎。目前研究技術動作最多的項目有田徑、武術等技術穩定性的項目，而集體項目、對抗性項目等項目研究的較少。而今后競技體育的動作技術研究的發展趨勢主要有：從幾個運動項目的研究向眾多運動項目的研究擴展；從單人項目向集體項目向對抗性項目發展；從單純技術研究向戰術研究發展；從單項指標的測試研究向多項指標的綜合測試；從單一的運動學指標測試研究向運動學、動力學、生物學多項指標的綜合測試研究發展；從單學科研究向多學科綜合研究發展；從單一的運動生物力學研究向生物力學、運動生理生化、運動心理等多學科的綜合測試研究方向邁進[5]。
（五）人體運動模型研究及計算機模擬與仿真
計算機實現對人體運動模型的研究是目前處于人體運動研究的最前沿的理論方法，此種方法不僅能用電腦全過程模擬人體各種運動并用三維動畫方式完整地顯示出來，而且還能對人體尚未實現的運動預測其可能性和技術要點，這個方法是運動生物力學今后研究的重要領域之一。但是隨著電子計算機在運動生物力學研究中的普遍利用，運動生物力學研究中很多困難已逐步得到解決，因此，建立各種運動模型進行模擬試驗是運動生物力學研究方法的又一發展趨勢。在建立人體運動模型的基礎上，對運動過程進行模擬與仿真是目前也是目前運動生物力學探索的難點及運動生物力學尖端研究課題。國家體育總局科研所郝衛亞等[6]研究并實現了一個適合于跳水運動的三維人體運動仿真與顯示平臺――數字化三維跳水專項運動仿真系統。通過該系統，可以對競技體育動作技術進行生物力學的分析且利用三維動畫對運動員的動作技術進行模擬仿真，進而促進科學化訓練。
（六）運動生物力學的基礎理論研究與訓練實驗的結合不斷加強
運動生物力學的研究旨在更好的進行科學訓練，目前最先要解決的是怎樣將生物力學的有關理論和測試方法等研究盡快地運用到競技體育實踐中解決運動訓練的具體問題，為此根據目前訓練的需要應將研究的報告簡單化、形象化、實用化，以提高運動訓練的實效性，幫助運動員提高運動成績。
四、小結
（一）對運動技術研究在今后運動生物力學在競技體育研究中仍然是研究的重點，競技體育動作技術研究是今后運動生物力學研究的重要領域之一。
（二）運動裝備、訓練器械、測試儀器設備的研制增多，且運用高新技術研制生物力學的測試儀器是運動生物力學研究者不斷研究的內容。
（三）運動生物力學在運動員的選才過程中將扮演中重要的作用，隨著科學訓練的普及化，運動生物力學中的許多測試儀器經常應用于運動員的選材。
（四）運動損傷與康復的研究將更加得到重視，應廣泛結合其它學科的交叉研究共同解決運動生物力學在競技體育研究中的有關問題，而且與運動專項結合更加緊密的研究以期來減少在訓練中的運動損傷。
（五）加強多學科的合作，研究與訓練實踐的更好結合，促進運動生物力學的科研更好地為訓練服務，以提高運動訓練的實效性，促進運動員成績的提高。
（六）人體運動模型及計算機模擬仿真等高新技術使運動生物力學的研究手段得到大幅度提高，適時運用高新技術來研制測試儀器是運動生物力學研究的一個重要課題。
參考文獻：
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運動技術的生物力學原理范文3
關鍵詞 高爾夫 揮桿 生物力學
高爾夫球運動是一項以球桿擊球入洞的體育運動，被公認為世界上可接觸時間最長、溫和而智能的運動。高爾夫球曾作為正式的比賽項目參加了1900年和1904年兩屆奧運會，1904年之后由于場地和水質標準的限制，高爾夫球退出了奧運會的賽場。2009年國際奧委會宣布高爾夫球將作為正式的比賽項目回歸2016年里約熱內盧奧運會，高爾夫回歸奧運會的決議無疑是對高爾夫球運動在全球發展的一次巨大的推動。揮桿技術是高爾夫球的基本動作，技術水平高低決定成敗，因此運用運動生物力學研究高爾夫球的揮桿技術將成為國內外科研的重點之一。
一、高爾夫球揮桿技術運動生物力學研究現狀
國外學者利用紅外線捕捉、高速攝像等采集到的運動學數據進行分析，做成高爾夫自動分析軟件、模擬軟件，使技術動作得到極大的改進。我國對高爾夫球揮桿技術研究起步較晚。
（一）高爾夫球揮桿技術生物學分析
肌電是生物學研究的重要手段，肌電圖能夠分析人體完成運動動作時肌肉參與活動的強度、參與工作時間的順序及相互協作的關系。劉新明通過肌電測試儀和環節受力分析法進行實驗，對全揮桿技術動作肌肉工作特征進行了比較，得出全揮桿動作肌肉最大用力時刻的出現晚于擊球時刻。
（二）高爾夫球揮桿技術運動學分析
國內對高爾夫揮桿技術運動學分析較為常用的是APAS艾利爾運動技術分析軟件及DLT生物力學三維錄像分析方法。張吾龍等[1]對我國高爾夫職業選手張連偉短推技術進行了分析，得出揮桿是由肩膀與兩臂做動作，上桿軌跡略帶弧度，下桿時擊球加速，左手引導下桿動作，右手在后輔助向前推。阮哲[3]通過對梁文沖等四名國際優秀高爾夫選手的揮桿技術的三維錄像和解析，得出揮桿過程中髖關節率先啟動與加速，并引導肩部迅速向旗桿方向加速直至擊球瞬間，上肢關節完成類似鞭打動作擊球。車旭升等[6]對不同水平的高爾夫球員的木桿揮桿技術動作進行分析，得出高水平高爾夫球運動員的上、下桿揮桿節奏用時比例接近于80：20，擊球瞬間高水平球員的身體重心都非常接近原點。孫勝[5]運用三維技術動作分析系統對職業男子高爾夫運動員的推桿技術動作進行了研究，進而揭示推桿頭部在時間和空間上整個動作沒有像鐘擺一樣擺動，但像鐘擺一樣有節奏的擺動推桿的訓練會有很大幫助。李淑媛等[9]對男子高爾夫運動員全揮一號木桿技術動作進行信息采集、量化分析：以最大桿頭線速度高低劃分組別，得出各組上桿階段用時都在1s左右；下桿階段高速組比低速組用時更短；高速組上桿過程中，保持右膝關節角基本不變，而低速組則呈現增大趨勢；高速組軀干角由瞄球準備到擊球幾乎保持不變。毛建勛[8]利用二維攝像法和人體錄像解析系統對一名高爾夫教練揮桿動作進行了正面的定點拍攝，對所得運動參數進行量化與分析，得出揮桿時要放松肌肉，揮桿時肩部以及揮臂的力量要與轉體的力量保持平衡狀態；下桿擊球時手腕的力量要保留到最后再進行釋放。
（三）高爾夫球揮桿技術動力學分析
目前應用于動力學參數的測量手段主要有三維測力臺。葉強等[4]對技術定型期球手進行試驗，得出上桿初期、后期和下桿初期時間比為7：6：3，通過使用壓力板觀測擊球過程中重量轉移的變化，得出桿頂點時刻雙足維持均衡，身體扭轉相對更充分。
（四）高爾夫揮桿技術運動生物力學理論分析
李睿[2]用運動生物力學的碰撞理論和鞭打原理糾正了揮桿擊球中的技術錯誤，得出高爾夫球的擊打特點：擊球時桿頭速度越大，給予球的初速度越大。揮桿時手臂擺動若要兼具“環繞”的力量和“鞭抽”的力量。
二、趨向預測
隨著高爾夫球運動技術研究工作的進展，將運動生物力學的方法手段同現代科技手段結合，采用多機同步測試、錄像視頻分析系統進行適時的監控和反饋技術動作的研究將會越來越多?？梢灶A見的是，對高爾夫球運動發展的研究將達到一個前所未有的高度。
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運動技術的生物力學原理范文4
【關鍵詞】短跑技術；生物力學；放松技術；緩沖；擺動支撐
一、放松技術的概念
短跑是在人體大量缺氧狀況下持續高速度跑的極限強度運動。肌肉力量的大小取決于肌肉中肌纖維的數量、單個肌纖維的收縮力量、肌纖維收縮前的初長度等參數。高速跑中的放松技能就是擺動技術和擺動力量的發揮與利用，它是短跑技術的核心，是高水平短跑運動員提高運動成績的主要因素。
放松技術是一個抽象的概念，并不是指某種單純的技術動作，而是多種因素在短跑運動中綜合作用，是多個環節緊密結合形成的一個體系。根據力學的原理，可以把人體所承受的運動負荷量的大小作為衡量緊張與放松的標準。放松技術所體現的是運動員所具有的能力。運動員只有達到相當的能力，才能在運動過程中形成正確的技術動作。美國的學者朱·維蘇茨金對50名較為優秀的短跑運動員進行實驗研究，其研究結果也有力地說明了短跑技術中肌肉放松能力對提高短跑運動成績的作用。
二、肌肉放松的生物力學分析
人的肌肉力量雖然經過訓練可以在一定程度上有所提高，但其幅度是有限的。而肌力對某一軸的肌力矩也是在一定范圍內的。當肌力矩一定時，減小肢體的轉動慣量，可以增加轉動的角速度。在短跑運動中，從腿后蹬結束腳離地開始的屈膝前擺，是以髖關節為軸的擺動。在屈膝時，充分放松伸展股直肌、股外側肌、股中間肌，就更有利于股后群肌做向心收縮工作，使小腿靠近大腿折疊，縮短了向前擺腿的距離，使整個下肢繞髖關節軸的轉動慣量減小，從而提高下肢前擺的角速度，增加步頻。步長是在左右腳著地點之間在運動方向上的距離，它由著地距離、騰空距離及后蹬跟離三部分組成。從跑的技術原理分析，較小的著地距離可增大著地角，使緩沖階段時間較長，緩沖動作充分，減小著地后的阻力及阻力沖量，有利于跑速的發揮。在大腿擺動階段的屈膝前擺完成后大腿下壓，先伸髖關節，再伸膝關節。要使腿積極下壓，就要充分放松屈髖肌群的骼腰肌、股四頭肌、闊筋膜張肌等，使伸髖的臀大肌等快速收縮完成向心工作。同時膝關節也要強調肌肉放松，股四頭肌輕微收縮。這樣能使腳落地點靠近身體重心垂線，減小著地距離，增大著地角。從而最大限度的減小由于腳著地所產生的制動力，加快跑速。
三、放松技術的作用
第一，肌肉放松能提高速度耐力
短跑是極限強度運動，運動員除具有良好的速度和保持高速度的能力外，還必須使短跑動作協調放松。在短跑中，當主動肌和對抗肌的活動協調一致時，就能以較快的速度去克服外周阻力，同時，也減少了它們之間的內阻力，推遲疲勞的出現。
第二，放松技術能增大肌肉收縮的力
短跑放松能力強的運動員，肌纖維參加活動的百分比可達90%，而放松能力弱的人只有60%的肌纖維參加活動，由此可見在收縮力量上存在著很大差異。而肌肉放松與肌肉收縮前的初長度的關系更為密切，肌肉越是放松，肌肉就越容易被拉長，肌肉的初長度越大，則肌肉的收縮力量就越大。反之，肌肉處于緊張狀態，肌肉就難以拉長，肌肉的初長度越短，則肌肉的收縮力量就小，所以肌肉的協調放松能提高肌肉的收縮功率。
第三，放松技術能提高中樞神經系統的靈活性
如果運動員在短跑比賽中，追求高步頻提高速度，而不積極發展動作幅度，許多附加神經沖動以高頻率傳導到中樞，會引起大腦皮質的高度興奮。這樣經過短暫時間后，頻率下降，越跑越累，全程跑的后程速度難以提高。正因如此，放松跑技術有利于神經系統興奮與抑制的轉換速度和靈活性提高，使全程速度得以發揮。
第四，放松技術可提高耐受乳酸和消除乳酸的能力、提高三磷酸腺昔的合成能力
在短跑中肌肉快速收縮需要的能量是三磷酸腺昔的分解所提供的而肌肉中三磷酸腺昔儲備是非常有限的，維持的時間僅幾秒鐘，這樣必須在肌肉兩次收縮間，即肌肉放松的時間內進行三磷酸腺昔的再合成。因此提高肌肉的放松能力，能促進血液循環，使肌肉中的血流量增加，給肌肉輸送大量的氧氣，保證三磷酸腺昔的再合成。
四、結語
體育運動本質上與人體生理結構緊密相關，從生物力學角度研究體育運動的規律是必然的趨勢。對短跑技術的科學研究必將進一步促進其發展。而且應該看到，在不斷的改進完善下，短跑技術也日漸趨于規范化和合理化。短跑技術的規范化主要是指跑的技術動作結構更加符合運動解剖學和運動生物力學的原理，使短跑技術表現出效率化和節省化；合理化上表現為：更加重視擺動技術、騰空與支撐時間之比更趨合理等。
參考文獻：
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運動技術的生物力學原理范文5
關鍵詞 運動生物力學 易損傷部位 體操
中圖分類號：G832 文獻標識碼：A
0前言
體操是我國傳統優勢運動項目，舉國體制使得競技體操得到快速發展。從歷次奧運會中國獲得獎牌來看，競技體操獲得的獎牌所占總獎牌的比重在四分之一波動。然而榮耀的背后有鮮為人知的痛苦，由于體操項目具有難、新、力、美、穩的特征，運動損傷現象日趨嚴重，導致現在運動員過早退役，使運動員的運動生涯提前結束。訓練的非科學性造成我國體操運動員嚴重的運動損傷，影響其進入優秀體操運動員的行列，這不僅給國家帶來極大的人才浪費，而且影響我國競技體操整體水平的提高。因此，分析體操運動過程中容易損傷部位損傷機制，為預防和減少運動損傷、設計專項訓練方法等有指導意義。
1運動損傷
1.1運動損傷的概況
運動損傷可分為兩類，即慢性勞損性傷和急性一次致傷。前者主要是訓練過度、教學組織不當的結果。此類損傷主要有手腕、踝關節的各種慢性創傷性腱鞘炎等；后者最常見的是落地或失手時姿勢失常而致傷，此類損傷主要有骨折、摔傷等。研究表明，慢性損傷多于急性損傷。
體操是指練習者在地面上、持輕器械或在器械上，完成依據人體生理、解剖特征及人體運動生物力學原理設計的各種不同難度動作，在空間上展示身體技藝，表現力量、健康、美麗、智慧的一種實踐活動。J.E.Taunton提到由于競技體操競爭較激烈，過去十年競技體操的隊伍不斷壯大，由于青少年的骨骼發育不完全，沒有針對性的科學的訓練方法，足踝、腕骨關節、腰等極易受到損傷。
1.2運動損傷導致運動員過早退役
隨著競技體操動作難度的不斷發展和競爭越來越激烈，運動損傷已成為我國體操運動員退役的主要原因。何曉敏以國家隊和專業隊現役和退役的運動員為研究對象，指出歷屆奧運女子體操冠軍的最佳年齡平均為21歲左右，甚至還有高齡而我國運動員在18歲以前就退役了，潛力還未得到完全發揮，主要原因就是運動性損傷。
2易受傷部位損傷機制
2.1腕部骨關節損傷部位機制分析
體操運動員腕部骨、關節的變異和損傷較常見，學者調查了50名體操運動員，X線征象分析發現體操長期訓練導致的損傷主要表現在橈骨遠端骨骺骨折、尺骨莖突骨折和舟骨骨折。被調查對象均處于青春期或青春前期，他們的骨骺較周圍纖維軟骨脆弱，致使其可塑性較強容易損傷。支撐動作對舟、月骨、橈骨遠端骨骺關節面施加力量不平衡，則可以形成扭錯應力，當這個應力超過了骨骺所能承受的最大限度，骨骺就會破裂。
肌腱是一種索條狀沒有彈力的組織，當肌肉收縮時肌腱緊張并拉成直線。人體的活動是依靠肌肉的收縮與肌腱的牽引實現的。因此，當肌腱繞過關節或骨骼的隆起部位時，為避免緊張的肌腱滑脫深筋膜就在這些部位增厚成環狀或寬平的支持帶將肌腱固定，如手腕部位的腕背側韌帶等。
2.2腰部受力特點及損傷的力學分析
腰椎是脊柱的主要承載部分，也是運動損傷的多發部位。所以對于力量型的運動員來說，腰椎的損傷往往意味著運動生涯的結束即過早的退役。采用生物力學的方法研究腰椎運動的力學性質，了解其承載的機制，不僅可以掌握科學的發力動作，充分發揮運動潛能，還可以避免損傷并延長運動壽命。外國學者指出自由體操中空翻、下橋等甩腰動作的多次反復練習，長期的疲勞導致腰椎損傷，腰部是運動鏈中的核心部位，核心部位的損傷直接影響動作技術的提高。
3損傷的康復和預防
任何運動都要遵循人體生物學、解剖學和力學上的規律，利用所學知識指導訓練預防和避免一些損傷，還可以有助提高訓練的效果。訓練負荷不宜太大，合理安排運動量是防止運動損傷高發生率的有效措施。加強核心力量訓練。競技體操中，身體始終處于非平衡狀態的位移之中，核心部位是人體動力鏈的中間環節，如果核心力量弱則身體的平衡能力、穩定性則弱。體操運動員落地時通過兩腳踝、膝、髖關節等合理彎曲來減緩壓力負荷對人體的傷害并控制平衡。所以，體操運動員經常要控腰來維持平衡，通過腰部核心部位肌肉力量的整體協調用力保證落地穩定性避免損傷。
4小結
體操運動員運動損傷一般為疲勞積累成的慢性勞損。關于我國體操運動損傷的研究越來越廣泛，運動損傷的年輕化趨勢令人擔憂。運動損傷的預防就顯得尤為重要，結合運動生物力學更科學地組織訓練，加強核心力量訓練，有效地提高運動技術并預防運動損傷的發生。預防運動性損傷的一套科學理論體系以及國家相關部門對國家運動員因傷退役的安撫措施有待健全和完善。
參考文獻
[1] 李文慧.我國少年藝術體操運動損傷現狀及訓練學致因探討[D].北京體育大學，2001.
運動技術的生物力學原理范文6
【關鍵詞】上挺;爆發力;支撐;重心平衡
對于上挺作者指出：“第一，在預蹲中要在屈膝的同時相應屈髖，使重心接近支撐面中心下降形成穩定支撐，這一動作不但為有力制動創造必要前提條件，而且為上挺發力時，積極蹬腿伸髖創造必要條件。第二，發力時一定要注意同時積極蹬腿發力，不能只偏重于伸髖發力。”
1．選題依據
舉重技術原則第一條“近”，指出預備姿勢和上舉過程中，人體和杠鈴重心的合力作用線，應盡量接近下支撐面中心。因為只有這樣才能產生穩定平衡，為人體發揮最大力量創造必要的條件，因為只有“近”才能省力，使人體有限的力量舉起更大的重量。然而，在舉重動作中，人體各運動環節如何用力，互相保持何種用力關系，在用力時機、用力大小、用力方向上有何要求，如何有機組合才能取得最穩定的下支撐平衡，取得最好的用力技術效果，其理論基礎是什么，至今國內外還缺乏深入的研究和探討，很少見此研究成果。搞清這些問題，對改進動作技術，對發展創新動作技術，對提高技術訓練自覺性，減少避免舉重整體水平均有重要意義。
本文試圖通過簡要的生物學分析，與舉重界的同行們共同探索舉重伸展類、下蹲類及支撐類動作中心穩定平衡的一般規律和理論基礎，不確切之處在所難免，敬請批評指正。
2.有關研究方法的說明
舉重動作重心平衡主要有三大類，一是向上伸展動作的用力平衡，包括提領、發力和上挺發力的平衡；二是屈曲下蹲動作的平衡，包括上挺預蹲和下蹲支撐平衡。這兩大類動作中，身體各大運動環節及其總重心主要是通過各關節的額狀軸，在人體的失狀（前方）方向上作屈伸運動，從而導致人體和杠鈴重心在前后方向上移動較大，影響動作的穩定平衡，而在左右方向上的移動則較小。另外支撐類動作屬于靜力性用力動作，不產生位移和速度等，然而同屬于克制性用力，重心主要是前后方向移動較大，重心穩定基本原理與伸展類相同。因此研究舉重動作中的重心平衡，主要是研究前后方向上重心與支撐面中心的關系。
舉重向上伸展動作和向下屈曲下蹲動作，雖然是方向相反，用力方式不同，如向上伸展人體各伸展肌群作克制性工作，向下屈曲除重力作用外主要是作退讓性工作等，但各關節的運動都會導致總重心向前向后移動，因此我們主要以伸展動作為例作研究對象，也就能弄清下蹲類、支撐類動作的重心平衡的原理的要求。
提鈴動作中的膝上發力動作時典型的向上伸展用力動作。發力動作中蹬腿和伸髖動作，又是發力動作中伸展身體的主要用力部分。因此，為了簡化起見，我們采用膝上發力動作中蹬腿和伸髖動作作為研究環節，也就能弄清舉重中伸展動作重心平衡原理，進而弄清包括下蹲類、支撐類動作在內的整個舉重動作的重心平衡原理。人體運動時各環節是一個十分復雜的運動鏈，有著復雜的聯系和制約關系，本文只用其中最主要的用力部分，起支配決定作用的環節，作簡單分析研究。
3.分析討論
3.1競技舉重下支撐重心穩定平衡意義
在競技舉重動作中，人體是以動作的下支撐為基本特征的，人體和杠鈴的總重心（下稱總重心）下支撐的穩定平衡（下稱穩定平衡）具有重大意義，它是合理的舉重動作技術的根本特征之一；是發揮運動員全身最大的生物力學基本條件；他是杠鈴上升的高度、速度、節奏等滿足完成動作需要時，決定試舉動作能否成功的根本因素；此外穩定平衡可減少阻力臂，省力，使人體有限的力量舉起更大的重量；穩定平衡還可減小運動創傷，保證系統訓練等等。正因為如此，近半個世紀以來，各類教科書及其有關技術理論均把人體重心和杠鈴重心接近下支撐面中心垂線（下稱中心線）運動，“近”的技術要求列為技術原則第一位重點論述。就是因為“近”的主要作用是能形成穩定的下支撐平衡。
3.2對支撐穩定平衡起決定性影響的因素
舉重動作的穩定平衡，與杠鈴和人體重心的高低、杠鈴和人體質量的大小、下支撐面和穩定角的大小、舉重臺摩擦力的大小，人體結構和關節靈活性的特點、以及人體各運動環節力量大小及其分布特點、支撐意識、心理因素、人、鈴重心接近程度等生物力學因素有關。然而以上諸多因素只是一般的共性的靜力學特征因素，并且具體到某一體重級別的運動員，某一訓練年限、某一訓練水平、某一機能狀態水平、某一試舉重量……上述諸多因素對穩定平衡構成有力的時機順序、用力的方向等運動學動力學的生物力學因素。則是穩定平衡，對技術動作的效果時時刻刻、不間斷地發生影響起著作用的活躍因素，并且是不斷發展變化的變量。因此事對充分發揮個人運動訓練水平和潛力，取得良好成績，取得比賽成功的技術效果起決定性影響的制勝因素之一。
3.3舉重動作穩定平衡原理的分析
詳細分析和圖示，見《關于競技舉重動作技術基本原理的初探》一文中，伸展類、下蹲類、支撐類動作下支撐穩定平衡原理的分析論證。
