第二章 运动力学基础ppt课件
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4第2章 运动定律与力学中的守恒定律 大学物理2课件
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第2章 运动定律与力学中的守第一恒篇定力律学基础
College Physics
第2章 运动定律与力学中的守第一恒篇定力律学基础
College Physics
第2章 运动定律与力学中的守第一恒篇定力律学基础
§2-4 功、动能、势能、机械能守恒定律 2-4-1 功（Work）
College Physics
Mm Mm
Af (Gra
)(G rb
)
As 12kxa2 12kxb2
A保 abF保drEpa Epb
Ep B
显然，势能是相对的！ 但是，势能差是绝对的。A
2020/7/2
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第2章 运动定律与力学中的守第一恒篇定力律学基础
§2-4 功、动能、势能、机械能守恒定律 2-4-3 势能
f(sl)1 2m02 v1 2Mm(m m M 0v)2
2020/7/2
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第2章 运动定律与力学中的守第一恒篇定力律学基础
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Example:
v m0
f M
x f(s l)1 2m 02 v1 2M m (m m M 0 ) v2
2020/7/2
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第2章 运动定律与力学中的守第一恒篇定力律学基础
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Example: 以速度 v0 运动的子弹（质量为 m）与一静止的木块
（质量为 M）发生“激烈碰撞”，碰撞后子弹嵌入木块一起水
平运动。求木块的最终速度，和系统损失的动能。
第二章运动力学基础_PPT幻灯片
刚体转动的角加速度与它所受的合外力矩成正比， 与刚体的转动惯量成反比.
元
素
端的肌腱
模
③并联弹性元：包裹在整个骨骼肌表
型
面和肌束、肌纤维表面的结缔组织。
运动中的力与力矩
（三）力的合成与分解
运动中的力与力矩
（四）力的时间与空间积累效应 1. 力的时间累积效应 ——冲量（F·Δt ）
质量与速度的乘积称为动量（m v） 。 动量定理 ：
物体动量的增量等于其所受的冲量。
运动中的力与力矩
重心高度相同， 支撑面越大，稳定角越大； 支撑面相同， 重心越高， 稳定角越小。
人体运动的静力学
（2）稳定系数：稳定系数是指稳定力矩与倾倒力矩的比值。 稳定系数大于1时，物体能抵抗外来翻倒力矩，平衡不
被破坏； 稳定系数小于1时，物体抵抗不住外来的翻倒力矩，平
衡将遭到破坏，物体会翻倒。
人体运动的静力学
三、人体平衡与稳定的特点
1. 人体不能绝对静止 2. 人体形状可变 3. 人体内力起重要作用 4. 心理因素的影响 5. 感觉系统在保持人体平衡中的作用
人体运动的转动力学
一、转动运动学
人体各环节的运动都是骨 骼肌牵引骨围绕着关节运 动轴的转动。 把人体看做刚体，刚体转 动时，刚体上的各点都做 圆周运动形成大小不等的 同心圆，各圆的中心都位 于同一条直线上，这条直 线叫做转动轴。
运动中的力与力矩
肌拉力线
肌拉力线经过冠状 轴前方或后方，该关 节分别做什么运动？ 经过矢状轴状轴上方 或下方，该关节分别 做什么运动？垂直轴 呢？
运动中的力与力矩
2. 组织弹力 当机体拉伸、压缩、扭转时会 发生形变，弹力是机体形变做功的能力。
希
①可收缩成分：相当于骨骼肌中肌纤
元
素
端的肌腱
模
③并联弹性元：包裹在整个骨骼肌表
型
面和肌束、肌纤维表面的结缔组织。
运动中的力与力矩
（三）力的合成与分解
运动中的力与力矩
（四）力的时间与空间积累效应 1. 力的时间累积效应 ——冲量（F·Δt ）
质量与速度的乘积称为动量（m v） 。 动量定理 ：
物体动量的增量等于其所受的冲量。
运动中的力与力矩
重心高度相同， 支撑面越大，稳定角越大； 支撑面相同， 重心越高， 稳定角越小。
人体运动的静力学
（2）稳定系数：稳定系数是指稳定力矩与倾倒力矩的比值。 稳定系数大于1时，物体能抵抗外来翻倒力矩，平衡不
被破坏； 稳定系数小于1时，物体抵抗不住外来的翻倒力矩，平
衡将遭到破坏，物体会翻倒。
人体运动的静力学
三、人体平衡与稳定的特点
1. 人体不能绝对静止 2. 人体形状可变 3. 人体内力起重要作用 4. 心理因素的影响 5. 感觉系统在保持人体平衡中的作用
人体运动的转动力学
一、转动运动学
人体各环节的运动都是骨 骼肌牵引骨围绕着关节运 动轴的转动。 把人体看做刚体，刚体转 动时，刚体上的各点都做 圆周运动形成大小不等的 同心圆，各圆的中心都位 于同一条直线上，这条直 线叫做转动轴。
运动中的力与力矩
肌拉力线
肌拉力线经过冠状 轴前方或后方，该关 节分别做什么运动？ 经过矢状轴状轴上方 或下方，该关节分别 做什么运动？垂直轴 呢？
运动中的力与力矩
2. 组织弹力 当机体拉伸、压缩、扭转时会 发生形变，弹力是机体形变做功的能力。
希
①可收缩成分：相当于骨骼肌中肌纤
运动和力(共18张PPT)
第六页，共18页。
设想：在匀速转动的非惯性系中，小球受到一个惯性 离心力的作用，大小与绳子的拉力相等，方向与之相 反，所以小球处于静止的平衡状态。
f f 惯m2Rf 惯0 f 惯m2R
实例: 离心机原理、重力与地理纬 度的关系等。
第七页，共18页。
例题2.8 水平轨道上车厢以加速度a0行进，在其天花板上 静止悬挂着一质量为m的小球，试以车厢为参照系求出悬
决定潮起潮落的引潮力包括太阳对海水的引力，以及 地球围绕太阳公转产生的惯性离心力。
地球自转一周是一天时间，地球上各点每转一周，历经 距离太阳最远和最近各一次，所以每天有两次涨潮，即朝 夕各一次涨潮。
12
第十二页，共18页。
§ 2.5 牛顿定律的内在随机性 混沌
1、牛顿定律与决定论
根据牛顿定律，只要知道物体所受的力和初始条件，就 可以决定其以后的 运动，即使不能将物体的 运动表述成解 析形式，也总可以利用数值计算法，逐点求出物体以后的 运 动状态。这就是说，物体的运动由牛顿定律和初始条件唯一 地确定。这就是“决定论”的思想。然而自然界并不如此简 单。自然界也存在许多不可精确预测的现象，例骰子的滚动、 大气的运动、河川的奔流等。18世纪在数学上发展了概率论 来 描述这种事件的随机性质。19世纪发展起来的统计物理学 进一步阐明了 大量分子组成的体系行为的 随机性质。20世 纪，随着研究深入到物质微观世界的更深层次，
作业C：
复习内容:第2章 牛顿运动定律 自看例题例2.1~例2.8.
自习内容:第3章 动量与角动量
第十八页，共18页。
相对惯性系作匀速直线运动的参照系也是惯性系。
第十六页，共18页。
作业B: 习题（P. 72~）
，2.20, 2.21, 2.24 .
《运动力学基础》课件
详细描述
该定律指出，物体的动量（质量乘以速度）会因为受到外力 的作用而改变，改变的动量等于物体受到的力与作用时间的 乘积。这个定律揭示了力对物体运动状态改变的作用方式， 是理解加速度和运动的重要基础。
第三定律（作用与反作用定律）
总结词
描述了力作用的相互性。
详细描述
该定律指出，对于两个物体之间的相互作用力，一个物体对另一个物体的作用力，必然 等于另一个物体对前一个物体的反作用力。这个定律揭示了力的相互性，是理解物体间
参考系的变换
在描述物体运动时，如果需要从一种参考系变换到另一 种参考系，需要进行坐标变换。坐标变换包括平移和旋 转。
伽利略变换与牛顿绝对时空观
伽利略变换
伽利略变换是描述两个匀速直线运动的参考系之间坐标关系的公式。通过伽利略变换，可以得出相对运动的规律 。
牛顿绝对时空观
牛顿认为时间和空间是绝对的，即时间和空间不受物体运动状态的影响。牛顿绝对时空观对经典力学的发展具有 重要影响。
力矩和动量矩的关系及实例பைடு நூலகம்
总结词
力矩和动量矩之间存在密切关系，力矩的改变会导致动 量矩的改变，反之亦然。
详细描述
力矩和动量矩之间的关系可以通过牛顿第二定律和转动 定律来描述。当力矩作用在一个转动物体上时，会改变 物体的角速度和转动惯量，从而引起动量矩的变化。反 之，当物体的动量矩发生变化时，也会引起力矩的变化 。这种关系在日常生活和工程实践中有着广泛的应用， 例如在机械传动、车辆动力学等领域中都需要考虑力矩 和动量矩的关系。
THANKS
感谢观看
06
相对运动与参考系
相对运动的定义与描述
相对运动的定义
描述物体运动时，需要选择一个参考系作为参照，物 体相对于参考系的位置和速度即为相对运动。
运动和力ppt3 人教版
二、能力目标
通过对本单元知识的系统复习，培养学生的归 纳概括能力和应用物理知识解决实际问题的能力．
三、德育目标
通过学生对所学知识的概括和总结，养成良好 的学习习惯．培养学生热爱科学的品质，将科学知 识应用于生活的意识．
教学重点
机械运动及其相对性、力的概念．
教学难点
惯性现象的解释及二力平衡条件的应用．
如推、拉、压、 提、吸引、碰撞 等作用均称为力
弹簧测力计 （1）所测力要沿弹簧的轴线方向；（2）测拉力时， 的使用方法 使用中： 要匀速拉动物体；（3）读数时待指针静止后进行， 视线要与刻度线垂直。
五 、 牛 顿 第 一 定 律 和 惯 性
一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或 牛顿第一定律： 匀速直线运动状态。即原来静止的物体在不受力时时 将保持静止，原来运动的物体在不受力的作用时，将 保持匀速直线运动状态。 （自然界中不受力的物体是不存在的，如果物体处 于静止或匀速直线运状态，实际上是物体所受力的 合力为“O”） 一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。把物体 惯性： 保持运动状态不变的性质叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。 （1）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质{即原来的 状态不变，速度的大小、方向不变} 对惯性 （2）物体在任何时候、任何条件下（不论运动状况如何， 的理解 受力与否）都有有惯性 （3）惯性不是力
六 、 二 力 平 衡
物体在平衡力作 物体受到平衡力作用时（效果与不受力一样），将 用下时的运动： 保持 匀速直线运动状态或静止状态，即保持原来的 运动状态 平衡状态： 静止或做匀速直线运动(平衡是指运动状态保持不变)
平衡力与相互 平衡力是“作用在同一物体”上的两个 作用力的区别：力；相互作用力则是“分别作用于两个 相互作用的物体上”的两个力。 相互作用力 大小相等，方向相反，在同一直线上，作 的特点： 用于两个物体上
运动力学基础
•
如投掷垒球 。
LOREM IPSUM DOLOR
2. 力的空间累积效应 力与力作用方向上移动 距离的乘积（F·S），是力的空间累积效应， 在力学上称力对物体做了功。 动能定理：力对物体做的功等于物体机械能 （动能和势能）的增量。
LOREM IPSUM
二、运动中的力矩 力矩（M）是
作用于物体或人体的 合力（F）与支点到力 作用线距离（d）的乘 积，
经过了时间Δt，转动角速度从ω1变成了ω2，则这个
过程中角速度变化量为ω2-ω1，角加速度α=（ω2-ω1）
/Δt，代入转动定律公式中得到：M=I·α=I（ω2-ω1）
/Δt，推导得出M·Δt= Iω2-Iω1。此式中的M·Δt是冲量
矩，单位N·m·s；I·ω是动量矩（H），单位kg·m2/s。
•
作用在刚体上的冲量矩等于动量矩的变化。
2. 角速度 连接运动点和圆心的半径在单位时间内转过的弧度 叫做“角速度”。国际单位为弧度/秒，用字母ω表示。
3. 角加速度 是描述刚体角速度的大小和方向对时间变化率的 物理量，国际单位是“弧度/秒平方”，用字母α表示，计算 公式为α=Δω / Δt。
LOREM IPSUM DOLOR
• 二、转动动力学
难点：牛顿运动定律、转动定律及其应用。
LOREM IPSUM DOLOR
人体和物体的运动在 运动形式上多种多样，千差 万别。这种差别主要表现在 时间和空间两个主要方面， 其形成的原因是人体或物体 受到的力和力矩不同。
第一节 运动中的力与力矩
一、运动中的力 力是一个物体对另一个物体的作用，是使物体产生
运动学基础
第二章 运动力学基础
目录
第一节 运动中的力与力矩 第二节 人体运动的动力学 第三节 人体运动的静力学 第四节 人体运动的转动力学 第五节 骨与关节生物力学
第二章运动力学基础
第二章 运动力学基础
一 、运动中的力与力矩 二、人体运动的动力学
三、人体运动的静力学
四、人体运动的转动力学
五、骨与关节生物力学
运动中的力与力矩
一、运动中的力 力是一个物体对另一个物体的作用，是
使物体产生形变或线运动状态改变的原因。
力矩则是力和力臂的乘积，是使物体转
动状态改变的原因。
人体运动的动力学
（二）内力 1. 肌拉力
骨骼肌借助肌腱附着于骨，产生对骨的
拉力维持人体姿势，引起人体内各部分、
各环节的相对运动，是人体内力中最重
要的主动力。
运动中的力与力矩
肌拉力线
肌拉力线经过冠状 轴前方或后方，该关 节分别做什么运动？
经过矢状轴状轴上方
或下方，该关节分别
做什么运动？垂直轴
呢？
运动中的力与力矩
刚体绕轴转动时惯性的量度，用以描述物体保持原
有转动状态的能力。 只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置， 而同刚体绕轴的转动状态无关。
人体运动的转动力学
环节的转动惯量（ I ）等于 环节中质点的质量（m）乘 以质点到转轴的垂直距离
（ r ）的平方。即 I=mr2 ，单
位为千克· 米平方（kg· m2）。
（一）运动中合理利用惯性可以省力
（二）克服重物惯性需要遵循骨骼肌活动顺序原理 （三）增加人体对外界的作用力可以增大外界对人体的反作 用力
运动中的力与力矩
（一）外力
1.重力（G=mg）
2.摩擦力（f=µFN）
重量与质量的区别？
3.支撑反作用力（F1=—F2）
4.流体作用力
5.器械的阻力
运动中的力与力矩
人体接触（撞击）的时间要短。如用锤子钉钉子。
一 、运动中的力与力矩 二、人体运动的动力学
三、人体运动的静力学
四、人体运动的转动力学
五、骨与关节生物力学
运动中的力与力矩
一、运动中的力 力是一个物体对另一个物体的作用，是
使物体产生形变或线运动状态改变的原因。
力矩则是力和力臂的乘积，是使物体转
动状态改变的原因。
人体运动的动力学
（二）内力 1. 肌拉力
骨骼肌借助肌腱附着于骨，产生对骨的
拉力维持人体姿势，引起人体内各部分、
各环节的相对运动，是人体内力中最重
要的主动力。
运动中的力与力矩
肌拉力线
肌拉力线经过冠状 轴前方或后方，该关 节分别做什么运动？
经过矢状轴状轴上方
或下方，该关节分别
做什么运动？垂直轴
呢？
运动中的力与力矩
刚体绕轴转动时惯性的量度，用以描述物体保持原
有转动状态的能力。 只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置， 而同刚体绕轴的转动状态无关。
人体运动的转动力学
环节的转动惯量（ I ）等于 环节中质点的质量（m）乘 以质点到转轴的垂直距离
（ r ）的平方。即 I=mr2 ，单
位为千克· 米平方（kg· m2）。
（一）运动中合理利用惯性可以省力
（二）克服重物惯性需要遵循骨骼肌活动顺序原理 （三）增加人体对外界的作用力可以增大外界对人体的反作 用力
运动中的力与力矩
（一）外力
1.重力（G=mg）
2.摩擦力（f=µFN）
重量与质量的区别？
3.支撑反作用力（F1=—F2）
4.流体作用力
5.器械的阻力
运动中的力与力矩
人体接触（撞击）的时间要短。如用锤子钉钉子。
6第2章 运动定律与力学中的守恒定律 大学物理2课件
子细 弹绳
o
子 弹
o
击质
击
入量
入
沙不 袋计
v
杆
v
College Physics
18
第2章 运动定律与力学中的守恒定律
College Physics
Example:
解：（1） mg l cos 1 ml2 3g cos
2
3
2l
l
d d d d dt d dt d
d d 3g cos d
2l
A
d
3g cos d
0
0 2l
3g sin
l
2020/7/2
E k
i
(
1 2
m
i
v
2 i
)
1 (
2
i
m iri2 ) 2
1 I 2
2
x
Ek
1 2
I2
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College Physics
ri
ri
i vi
y
21
第2章 运动定律与力学中的守恒定律
College Physics
§2-6 刚体的定轴转动 2-6-4 定轴转动的动能定理
z
i n1Mizddti n1(rimivisini)
如果质点角速度相同：
x
i n1Mizddti n1miri2 d(dIt)
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ri
i vi
ri
y
转动惯量
n
I
m r2 i i
i1
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16
.
（二）几种常见的外力
3.支撑反作用力 人体处于支撑状态时，人体重力作用于支撑面
上，支撑面又反作用于人体，这种反作用称为支 撑反作用力。如果人体处于静止状态，为静力性 支撑反作用力；如果人体局部环节有运动，则支 撑反作用力会不断变化，称为动力性支撑反作用 力。
17
.
（二）几种常见的外力
4.流体作用力 人体在空气和水中运动时，与流体发生接触，并相
1. 重力
大小与方向： Gmg
g=9.8m/s/s
，方向：指向地球心。
重力是地球对人体或物体的引力，是一种 非接触力。人体或物体受重力的集中点为 重心，其方向指向地心。
15
.
（二）几种常见的外力
2. 摩擦力 a.静摩擦力和最大静摩擦力
fm mN
b.滑动摩擦力 fk kN
摩擦力是两相互接触的物体作相对运动（线 运动或滚动）或有相对运动趋势时产生的力 ，分别成为滑动摩擦力、滚动摩擦力和静摩 擦力。
.
钉子头部很尖，面积小，用较小的力即可产生很大压 强，尖部会产生大于木材结构应力的力，破坏物质结 构。
.
运动员在比赛时，手掌心常会冒汗，这对体操和举重 运动员来说非常不利。因为湿滑的掌心会使摩擦力减 小，使得运动员握不住器械，不仅影响动作的质量， 严重时还会使运动员从器械上跌落下来，造成失误， 甚至受伤。
另外，实践中采取一些措施，利用外部条件在一定程度上也可提 高地面对人体的作用力，例如，在跑些、跳鞋上安上钉子，起跑 时用起跑器等 。
11
.
跳高起跳过程中的外力作用
12
.
起跑过程中的外力作用
13
力
量
训
练
过
程
中
外 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 作 用
人 体 肌 肉 收
缩
抵
抗
负
荷
的
内
.
14
.
（二）几种常见的外力
人体运动中所受到的外力
互作用，流体对人体的作用即为流体作用力。 人体在水中受到浮力作用，可以减轻肢体的重力作
用，对于肌力不足或关节疼痛的患者，可以借助水 的阻力和浮力进行康复训练。
18
（二）几种常见的外力
5.器械的其他阻力 肢体推动运动器械进行训练时， 除要克服器械重力外，还需要克服器械的惯性力、摩 擦力或弹力所产生的阻力，其大小与肢体的推力大小 相等，方向相反。
.
3）各组织器官间的被动阻力 当一肢体做屈曲或伸展运动时，其相反
方向的组织受到牵拉，尤其是拮抗肌的张力， 此时必须做相应松弛，以保证运动的完成。
21
.
1）肌拉力 这种力通过其在骨骼上的附着 点，可以维持人体姿势，引起人体内部各 部分、各环节间的相对运动。是人体内力 中最重要的主动力。
22
.
2）组织弹力
1938年，英国学者A.V.希尔根据他所做的蛙缝 匠肌的大量实验，提出了肌肉收缩的力学模型 （希尔模型），当静休状态下肌肉张力不可忽 略时，若静休状态张力与兴奋状态无关，则可 将肌肉的张力分解为主动张力和被动张力，后 者用一并联弹性元表示，它和收缩成分，串联 弹性元组成三元素模型(图2-2)。
.
19
.
意 义：
各种外力经常被用来作为康复训练/治 疗的负荷，选择的负荷要求与肢体运动的 方向和力量相适应，这是增强肌力训练的 方法学基础。
20
.
（三）内力
定义： 是指人体内部各组织器官间相互作用的力。各种内力总
要相互适应，以维持最佳活动，同时也不断和外力相抗衡以 适应人体生活的需要。 1）肌拉力 2）各组织器官间的被动阻力 3）各内脏器官的摩擦力 4）内脏器官和固定装置间的阻力 5）血液淋巴液在管道内流动时产生的流体阻力，在分流时产 生的湍流等。
.
第一节 运动中的力与力矩
力是一个物体对另一 个物体的作用，是使物体 产生形变或线运动状态改 变的原因。
力矩则是力和力臂的 乘积，是使物体转动状态 改变的原因。
8
.
一、运动中的力
（一）内力与外力的概念
若将人体整体看做 一个力学系统，则人体 内部各部分的相互作用 ，称为内力。外界作用 于人体的力称为外力。
熟悉牛顿运动定律的在人体运动中的应用； 熟悉骨、关节、韧带和肌腱的生物力学特性及 其在康复治疗中的应用。
了解运动中力的合成与分解及其在人体运动 中受力分析中的应用。
3
.
学习内容
第一节 运动中的力与力矩 一、运动中的力 二、运动中的力矩 第二节 牛顿运动定律及其
应用 一、牛顿运动定律 二、牛顿运动定律在人体
回顾
.
1. 打羽毛球时，手臂挥拍向下扣球的动作属于（ ）
a.推 b.拉
c.鞭打 d.缓冲 e.蹬伸
2.步行时，伴随骨盆和肢体的转运运动形式为（ ）
a.扭转 b.摆动 c.鞭打 d.缓冲 e.蹬伸
3. 动力性运动错误的是（ ）
a.产生加速度
b.产生位移
c抗阻力
d.维持躯体姿势
e.有明显的关节活动
4.主动运动是指肌力达（ ）时，即可由骨骼肌主动收缩
内力：骨骼肌张力、关节约 束力、韧带张力等，其中骨 骼肌的张力是人体内力中的 主动力。
外力：重力、支撑反作用力 等。
9
.
运动中的内力和外力的关系
1、内力与外力是相对的
人体整体
内力
骨骼肌张力
外力
人体环节
2、内力可以改变外力的大小 3、外力可用来增强内力
10
.
要获得较大的反作用力作为人体运动的动力，必须加大人的蹬地 力，这又取决于人体肌肉活动引起的对地面作用力的大小。肌肉 活动是主动的，为了提高人体运动效果，最重要的是提高肌肉收 缩的力量（内力），以加大蹬地力从而得到一个大的反作用力 （外力），使人体运动状态发生变化。
完成肢体的运动
A 1级 B 2级
C 3级
D 4级
5.人体步行时的运动形式包括（ ）
a.摆动 b.蹬伸 c.鞭打 d.躯干扭转 e.缓冲
6. 运动强度与（）总是成正比
A 能量消耗
B 吸氧量
C 运动时间
D 运动频率
e.运动形式
.
第二章 运动力学基础
2
.
学习目标
掌握运动中的力合力矩及其表现形式，并明 确力是物体运动状态改变和形状改变的原因； 掌握影响人体平衡与稳定的因素。
运动中的应用 第三节 平衡与稳定
一、力系平衡条件与人体 平衡类型
二、稳定性及其影响因素 三、人体平衡与稳定的特
点 第四节 骨、关节生物力学 一、骨的生物力学性质 二、关节生物力学 三、肌腱和韧带的生物力
学
4
.
任务
1.第一段视频 工匠钉钉子工 作有何特点， 为什么要这样 操作？
2.体操运动员比 赛时从器械上 落下来的原因 是什么？如何 评价？
.
（二）几种常见的外力
3.支撑反作用力 人体处于支撑状态时，人体重力作用于支撑面
上，支撑面又反作用于人体，这种反作用称为支 撑反作用力。如果人体处于静止状态，为静力性 支撑反作用力；如果人体局部环节有运动，则支 撑反作用力会不断变化，称为动力性支撑反作用 力。
17
.
（二）几种常见的外力
4.流体作用力 人体在空气和水中运动时，与流体发生接触，并相
1. 重力
大小与方向： Gmg
g=9.8m/s/s
，方向：指向地球心。
重力是地球对人体或物体的引力，是一种 非接触力。人体或物体受重力的集中点为 重心，其方向指向地心。
15
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（二）几种常见的外力
2. 摩擦力 a.静摩擦力和最大静摩擦力
fm mN
b.滑动摩擦力 fk kN
摩擦力是两相互接触的物体作相对运动（线 运动或滚动）或有相对运动趋势时产生的力 ，分别成为滑动摩擦力、滚动摩擦力和静摩 擦力。
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钉子头部很尖，面积小，用较小的力即可产生很大压 强，尖部会产生大于木材结构应力的力，破坏物质结 构。
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运动员在比赛时，手掌心常会冒汗，这对体操和举重 运动员来说非常不利。因为湿滑的掌心会使摩擦力减 小，使得运动员握不住器械，不仅影响动作的质量， 严重时还会使运动员从器械上跌落下来，造成失误， 甚至受伤。
另外，实践中采取一些措施，利用外部条件在一定程度上也可提 高地面对人体的作用力，例如，在跑些、跳鞋上安上钉子，起跑 时用起跑器等 。
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跳高起跳过程中的外力作用
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起跑过程中的外力作用
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力
量
训
练
过
程
中
外 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 作 用
人 体 肌 肉 收
缩
抵
抗
负
荷
的
内
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（二）几种常见的外力
人体运动中所受到的外力
互作用，流体对人体的作用即为流体作用力。 人体在水中受到浮力作用，可以减轻肢体的重力作
用，对于肌力不足或关节疼痛的患者，可以借助水 的阻力和浮力进行康复训练。
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（二）几种常见的外力
5.器械的其他阻力 肢体推动运动器械进行训练时， 除要克服器械重力外，还需要克服器械的惯性力、摩 擦力或弹力所产生的阻力，其大小与肢体的推力大小 相等，方向相反。
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3）各组织器官间的被动阻力 当一肢体做屈曲或伸展运动时，其相反
方向的组织受到牵拉，尤其是拮抗肌的张力， 此时必须做相应松弛，以保证运动的完成。
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1）肌拉力 这种力通过其在骨骼上的附着 点，可以维持人体姿势，引起人体内部各 部分、各环节间的相对运动。是人体内力 中最重要的主动力。
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2）组织弹力
1938年，英国学者A.V.希尔根据他所做的蛙缝 匠肌的大量实验，提出了肌肉收缩的力学模型 （希尔模型），当静休状态下肌肉张力不可忽 略时，若静休状态张力与兴奋状态无关，则可 将肌肉的张力分解为主动张力和被动张力，后 者用一并联弹性元表示，它和收缩成分，串联 弹性元组成三元素模型(图2-2)。
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意 义：
各种外力经常被用来作为康复训练/治 疗的负荷，选择的负荷要求与肢体运动的 方向和力量相适应，这是增强肌力训练的 方法学基础。
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（三）内力
定义： 是指人体内部各组织器官间相互作用的力。各种内力总
要相互适应，以维持最佳活动，同时也不断和外力相抗衡以 适应人体生活的需要。 1）肌拉力 2）各组织器官间的被动阻力 3）各内脏器官的摩擦力 4）内脏器官和固定装置间的阻力 5）血液淋巴液在管道内流动时产生的流体阻力，在分流时产 生的湍流等。
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第一节 运动中的力与力矩
力是一个物体对另一 个物体的作用，是使物体 产生形变或线运动状态改 变的原因。
力矩则是力和力臂的 乘积，是使物体转动状态 改变的原因。
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一、运动中的力
（一）内力与外力的概念
若将人体整体看做 一个力学系统，则人体 内部各部分的相互作用 ，称为内力。外界作用 于人体的力称为外力。
熟悉牛顿运动定律的在人体运动中的应用； 熟悉骨、关节、韧带和肌腱的生物力学特性及 其在康复治疗中的应用。
了解运动中力的合成与分解及其在人体运动 中受力分析中的应用。
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学习内容
第一节 运动中的力与力矩 一、运动中的力 二、运动中的力矩 第二节 牛顿运动定律及其
应用 一、牛顿运动定律 二、牛顿运动定律在人体
回顾
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1. 打羽毛球时，手臂挥拍向下扣球的动作属于（ ）
a.推 b.拉
c.鞭打 d.缓冲 e.蹬伸
2.步行时，伴随骨盆和肢体的转运运动形式为（ ）
a.扭转 b.摆动 c.鞭打 d.缓冲 e.蹬伸
3. 动力性运动错误的是（ ）
a.产生加速度
b.产生位移
c抗阻力
d.维持躯体姿势
e.有明显的关节活动
4.主动运动是指肌力达（ ）时，即可由骨骼肌主动收缩
内力：骨骼肌张力、关节约 束力、韧带张力等，其中骨 骼肌的张力是人体内力中的 主动力。
外力：重力、支撑反作用力 等。
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运动中的内力和外力的关系
1、内力与外力是相对的
人体整体
内力
骨骼肌张力
外力
人体环节
2、内力可以改变外力的大小 3、外力可用来增强内力
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要获得较大的反作用力作为人体运动的动力，必须加大人的蹬地 力，这又取决于人体肌肉活动引起的对地面作用力的大小。肌肉 活动是主动的，为了提高人体运动效果，最重要的是提高肌肉收 缩的力量（内力），以加大蹬地力从而得到一个大的反作用力 （外力），使人体运动状态发生变化。
完成肢体的运动
A 1级 B 2级
C 3级
D 4级
5.人体步行时的运动形式包括（ ）
a.摆动 b.蹬伸 c.鞭打 d.躯干扭转 e.缓冲
6. 运动强度与（）总是成正比
A 能量消耗
B 吸氧量
C 运动时间
D 运动频率
e.运动形式
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第二章 运动力学基础
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学习目标
掌握运动中的力合力矩及其表现形式，并明 确力是物体运动状态改变和形状改变的原因； 掌握影响人体平衡与稳定的因素。
运动中的应用 第三节 平衡与稳定
一、力系平衡条件与人体 平衡类型
二、稳定性及其影响因素 三、人体平衡与稳定的特
点 第四节 骨、关节生物力学 一、骨的生物力学性质 二、关节生物力学 三、肌腱和韧带的生物力
学
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任务
1.第一段视频 工匠钉钉子工 作有何特点， 为什么要这样 操作？
2.体操运动员比 赛时从器械上 落下来的原因 是什么？如何 评价？