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运动技术的生物力学原理范文1
摘 要 运动生物力学是研究体育运动中人体的机械运动规律及其应用的科学。文章通过对运动生物力学在体育教学中的运用分析，尤其是在技术教学中运用的阐述，证明了运动生物力学在技术教学中的重要性，对提高学生掌握运动技术动作和教学效果有着积极的意义。
关键词 运动生物力学 体育教学 技术教学
运动生物力学是一门理论与实践密切结合的应用科学，研究人体运动时的力学规律以及运动状态改变的原因，它直接为提高运动员运动技术水平和增强人类的体质服务。作为一门实践性极强的应用学科，体育教师如果能够运用运动生物力学的原理对学生的运动技术动作进行正确评价和传授，便可以使学生的技术动作更合理、更有效，所以在体育教学中已受到众多体育教师的重视和应用。
一、运动生物力学在体育教学中的地位
任何一项身体练习都由一定的动作及动作体系构成，而完成每个动作及整套动作都存在着最适合、最合理的运动技术。合理的运动技术以运动生物力学理论为依据，并富含运动生物力学原理。而运动生物力学又以其分析科学性、结构合理性为体育技术教学提供理论和方法上的指导，通过对形形体育动作千差万别以及引起这些差别原因的分析、探讨获得良好技术的各种力学条件，从而使学生更完善地认识、学习和合理掌握运动技术动作。
要想使学生迅速并正确的掌握技术动作，不仅需要教师正确的讲解和示范，而且需要合理的练习方法。技术教学中由于学生个体身体素质和能力的差异，表现在完成技术动作时或多或少地在各个环节上存在这样或那样的技术问题，教师如能及时向学生传授有关生物力学原理，往往能收到事半功倍的教学效果，这种效果对于具有良好物理学基础的大学生尤为显著。
二、运动生物力学与技术动作的关系
运动生物力学是研究体育运动中人体及器械运动规律及与其他运动形式相互转化规律的一门科学，它以经典力学的理论和方法为主要工具，研究体育运动中的各种力学现象。
人体在从事体育运动时，技术动作是千变万化的，各种动作形式差别很大，包括运动的空间、时间、速度、加速度等方面。空间特征表明运动发生什么地方和运动路程的几何形状，时间、速度和加速度的特征对揭示人体运动的性质是比较重要的，特别是技术性强的运动项目如体操、跳水、田径中的田赛等，对运动员的各方面都提出了极高的要求。运动员完成技术动作是否合理、是否规范、是否发挥其特点，也就是在运动中发挥人体最有效、最经济所作的功，都是运动生物力学的一种表现。所以训练时，如果教练员能掌握这门知识，运用运动生物力学原理，合理分析和建立运动员的技术动作，就会少走弯路，缩短技术动作定型的时间，并找到评价运动员技术优劣的标准，从而更快的提高运动员技术水平和专项运动成绩。
三、运动生物力学对体育技术教学的影响
在技术教学中，及时而有针对性地向学生传授运动生物力学原理，往往能引起学生对学习和掌握运动技术的兴趣，并使复杂的技术问题简单化，从而有利于学生及时纠正自己的错误动作，并防止由于错误动作而带来的运动损伤。
（一）提高学生学习运动技术的兴趣
新的运动技术取代旧的运动技术或高级运动技术取代低级运动技术，缘于新技术、高技术比旧技术更科学、更合理，并且更符合人体运动特点。因此，新技术总能吸引更多的人去研究和学习。在体育技术教学中，如何引起学生对新技术的兴趣是学习的第一动力。比如，我们说背跃式跳高比俯卧式跳高先进，主要是背越式更趋于自然的起跳姿势，摆动腿的屈曲上摆由于转动惯量小，因而比直腿上摆快。因此，背越式是小缓冲的垂直起跳，使起跳的爆发力有可能直接通过人体重心，最后，背越式所形成的背弓过杆，有可能使人体重心远离身体，从而实现身体重心从横杆下面通过的情景，对于同一跳跃能力的人可能提高横杆的高度。如此，通过对技术动作的分析，以及成绩的进步，就会使学生对背越式跳高技术产生浓厚的兴趣，提高勇于实践的欲望，从而在技术教学上就会主动、积极地参与并思考、体会技术细节，进而缩短掌握技术动作地时数，有利于提高技术教学效果。
（二）使复杂的动作技术简单化
在我们以往的教学中，当教师对某一项较为复杂的技术过程讲解时，学生常会因为技术太复杂而影响学习，但如果教师能用适当的力学知识加以分析，往往能使学生“顿悟”，从而激发学生的学习积极性。如：排球飘球是一项较复杂的技术动作，且飘球形成的力学原因也极为复杂，但根据“飘球不转”、“转球不飘”的力学现象，我们只要在击球过程中，保证打击力通过球心，即没有形成使球转动的打击力矩，便为飘球的产生创造了条件。如此讲授，复杂的技术问题简单化了，学生学习发飘球也会格外认真，能极快又好地掌握飘球技术动作，教学效果明显。同样，对足球“香蕉球”也是大学生足球爱好者非常向往的，如果我们在踢球的实施过程中，能保证给球施加极大的偏心力，便可能使足球在向前飞的过程中，因为偏心力使足球高速转动，从而使球体相对应的两侧形成压强差，进而使足球划出香蕉状的弧线轨迹。因此，对复杂的技术动作稍加力学分析，便可使复杂问题简单化，便于学生理解并提高教学效果。
（三）诊断并改进动作技术问题
技术诊断工作在国际上非常普及，许多体育强国都在他们的训练基地装备了生物力学测试仪器，经常性进行技术改进工作并取得了显著的成绩。在我国这一工作正在开展，生物力学技术诊断逐渐成为教练员和运动员科学训练的得力工具，也为体育教师对学生进行动作技术教学提供了科学依据。
运用运动力学的基本原理对技术动作的简单力学分析，可以诊断技术上存在的力学问题，从而对症下药，改进技术，便会收到良好的效果。如：用皮尺、秒表可以测得某学生某次推铅球的远度S，铅球出手高度H和铅球在空中的飞行时间T，用适当的运动学公式可以方便的求得铅球出手速度V和出手角度θ。在一定的出手速度V和出手高度H时存在着某一最佳出手角度θ′，比较实际出手角度θ和最佳出手角度θ′，便可诊断出手角度的合理性，从而指导教学、训练乃至比赛，并提高铅球成绩。
但在运用运动生物力学原理对学生进行动作技术指导的过程中，体育教师应重视学生的个体特点。运动技术的生物力学原理只是从生物力学角度反映了各项动作技术带有共性的普遍规律，而每个学生的身体形态和身体素质不同，因此在动作技术教学过程中，体育教师应经过实践逐步了解每个学生个人身体、素质及心理特点，实施有针对性的教学，这是运用运动生物力学动作技术原理指导体育技术教学的生命力所在。
（四）建立动作技术模式，提高教学效果
结合体育技术教学的需要，将学生按不同水平、不同技术特点分组，选择若干要素，运用生物力学测试方法，获取动作技术数据，经统计学处理，再运用运动生物力学原理分析，找出动作技术的一般规律和完成某个动作技术的合理方法，建立起正确的动作技术模式，并将其运用于一般专项运动训练和体育教学，这将会有利于专项技术和教学水平的提高。
（五）减少运动损伤的概率
合理的运动技术首先应符合人体解剖的结构特征，其次应符合力学原理。由于学生在学习运动技术中常形成一些多余动作乃至错误动作，违反了运动力学原理，从而可能导致运动损伤的出现。如：在掷标枪时，有的学生会出现屈肘或肘低于肩的错误动作，从而给肘关节造成扭转负荷，超出关节周围肌肉群的承受阈，进而使肘关节内侧肌肉等软组织损伤。因此，教学前，教师应对肘关节的结构以及力学负荷加以必要的力学分析，使学生明确合理的动作技术的基本要素，从而避免或减少运动损伤。
四、小结
体育教学不仅是一个学科，更是一门科学。其中的分支——运动生物力学在我们的体育训练和教学工作中更是起着重要的作用，它在体育技术教学中的独特地位，是什么都无法代替的。因为我们参与的每一个技术动作无不可以从力学的角度去分析研究，所以在体育技术教学中不但要知其然，更要知其所以然，只有这样以才可以改进教学水平，提高教学质量，让学生受益，让体育老师教学相长，提高自我、完善自我。
参考文献：
[1] 石玉琴.运动生物力学[M].北京：人民体育出版社.1999.12.
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运动技术的生物力学原理范文2
关键词 运动生物力学 竞技体育 现状 趋势
一、前言
运动生物力学以其多学科的交叉应用性的研究成果应用于指导体育运动实践；特别是竞技体育的科学训练的需要，运动生物力学在测量技术上不断取得新突破，在改进和完善动作技术，选择和设计优化的动作技术方案等的方面产生了积极的影响。运动生物力学在技术原理方面的研究为运动员的技术诊断和改进训练方法的理论依据。此外，运动生物力学在运动创伤的防治、康复器械的改进，仿生机械等方面也有重要作用；同时也为运动员选材提供了依据。
二、运动生物力学在竞技体育中的研究现状
（一）竞技体育中运动装备、训练器械、测试仪器的研究现状
在竞技体育中对运动装备、训练器械、测试仪器的研究是直接为提高运动成绩服务的，这就对运动生物力学在竞技体育中的科研提出了很高的要求。但就目前的运动生物力学测试仪器来说，测试仪器越来越多样化、测试结果也越来越精确。而且，许多新的现代化的技术装备也被应用到运动生物力学研究上，如运动器械等的研究如运动鞋、训练器材等，近些年对运动器械、仪器设备的研发方面的研究比较少，这类研究有比较好的前景，若利用得当，将大大推动学科的发展，同时对经济的增长也有很大作用[1]。
（二）运动员选材方面的研究现状
运动员选材已从单一方面研究深入到全面展示不同项目运动员身体形态、生理机能、运动力学生物力学等方面的综合的研究，这些学科需要多种方法综合运用，以达到理想的效果。对于竞技体育选材的问题，要从多学科交叉研究才能完成。而运动生物力学的研究更加依赖高新技术运动生物力学的研究，而当前竞技体育中相对缺乏高科技多学科的综合，测试方法上的局限于现有方法的应用，且缺乏较高水平的运动生物力学在运动员选材方面研究；在选材内容上偏重于以往的仪器测试，在选材项目上比较局限，展开的项目不多，也没有进行深入研究。
（三）运动损伤及其康复的研究现状
运动生物力学研究竞技体育中运动训练引起损伤机制，了解与认识其病因、探讨预防、治疗及康复措施一直是运动医学与运动生物力学在竞技体育研究中要解决的重点问题之一。在竞技体育中用运动生物力学的方法研究运动损伤及康复的研究也越来越受到重视，而且与运动专项结合更加紧密。运动损伤相关研究包括对正常运动系统的研究，由于运动创伤中以韧带、软骨的损伤为主，故韧带与软骨成为研究的重点，尤其是软骨，此外对运动损伤相关研究还包括运动损伤及修复与重建后相关组织的生物力学研究，运动损伤及修复与重建后关节的整体生物力学特性研究也是研究重点[2]。
（四）技术动作的研究现状
竞技体育项目动作的技术分析研究是目前运动生物力学研究成果最多的，这些研究成果为运动成绩的提高作了重大的贡献。但是在技术动作的研究中也出现了一些问题，田径、武术等项目研究得比较多，而技术稳定性差，对抗性及灵活性强的项目研究的比较少，这也许是由于像田径等稳定性强的动作技术容易进行分析研究，而技术稳定性弱的项目技术动作不易分析研究而造成的。运动生物力学在技术研究中目前最先要解决的是怎样将生物力学的有关理论尽快地运用到体育实践中解决技术训练中存在的具体问题。
（五）人体运动模型研究及计算机模拟与仿真的模拟现状
经计算机实现对人体运动的模拟仿真，这类研究是目前处于人体运动研究的最前沿的理论方法，它不仅能用电脑全过程模拟人体各种复杂运动并用三维动画方式完整地显示，而且能对人体尚未实现的运动预测其可能性和技术要点[3]。这一方法将是今后运动生物力学研究的重要方面。这些方法在竞技体育中能得以应用将会对我国竞技体育的发展将会有着重大的意义。目前我国在这个方面研究的不是很多主要是应用于高难度，高危险性的技术的方面的项目，如：跳水项目，郝卫平等建立了跳水运动的三维人体运动仿真与显示平台――数字化三维跳水专项运动仿真系统，这种系统的建立可以对运动技术与连接方式进行精确的分析研究，有效的指导技术训练。
（六）运动生物力学的理论研究与实验测试结合的研究现状
目前运动生物力学的理论研究成果还比较少，研究成果不够丰富，从而成为制约我国运动生物力学在竞技体育中发展的瓶颈。测试报告复杂难懂：通过运动生物力学测试，我们提供给教练的测试报告大多数都是数字、曲线等比较抽象的材料，由于教练和运动员自身的生物力学知识水平受限，他们对科研人员提供的数据和材料难以理解，很难将科研成果吸收和消化、时间长就丧失了对科研的兴趣，科研训练实践严重脱节[4]。
三、运动生物力学在竞技体育中的发展趋势
（一）运动装备、训练器械、测试仪器设备的研究日益引起重视
运动装备、训练器械、测试仪器设备是与竞技体育的发展是密不可分的，当今竞技体育的发展对装备、器械、测试仪器提出了更高的要求。近年来运动生物力学与其它学科的指标进行交叉运用使测试仪器的功能、准确度等不断的提高。器材与测试仪器出现专项化，测试和训练的计算机化，专项技术的专用测试仪器以及运动员的服装，器械的研究不断的增强。随着科学训练的不断普及化，技术测试仪器专项化等在竞技体育研究中得到充分应用并不断向科学化和合理化的方向发展。运动生物力学在设计、研究、改进体育仪器、运动装备、训练器械等历来是研究的一个重要方面，运动生物力学在未来的竞技体育科研中应以机械、电子、材料、计算机等的专家积极交流，在竞技体育的仪器、器材设备、和设施的科研、开发和应用方面，发挥自己的作用。
（二）运动生物化学在运动员选材中将扮演更加重要的作用
运动生物力学中的许多测试仪器可用来收集、分析和评价运动员与器材运动的信息，高速摄影仪，测力台、肌电图、关节测角仪等这些仪器精确度高，效果好。且这些仪器是科研人员的在竞技体育研究中的重要研究工具，运动员选材在竞技体育中是非常重要的，随着科学训练的普及化，有些仪器也被教练员及科研人员使用来进行运动员选材并且在选材过程中扮演中重要的作用
（三）运动损伤及康复的研究将更加的深入
预防运动损伤是运动员取得更好的成绩有着重要的意义，并且在实践研究中找出导致损伤的因素及提出预防措施，使运动损伤的风险降至最低，为运动员取得最佳成绩打下了基础。近年来我国在运动损伤及康复的研究也越来越受到重视且与运动专项结合不断加强。预防运动损伤与康复的研究要多方法、多学科结合的研究，所以加强多学科的交叉对预防运动员伤病与康复的研究是运动生物力学研究的发展趋势。
（四）技术动作的分析研究增多
竞技体育动作技术研究是运动生物力学主要研究的领域之一。用运动生物力学原理优化的训练方法与技术动作应用在竞技体育中，可以有效延长运动寿命还可以预防运动的损伤，为运动员取得理想的成绩奠定了基础。目前研究技术动作最多的项目有田径、武术等技术稳定性的项目，而集体项目、对抗性项目等项目研究的较少。而今后竞技体育的动作技术研究的发展趋势主要有：从几个运动项目的研究向众多运动项目的研究扩展；从单人项目向集体项目向对抗性项目发展；从单纯技术研究向战术研究发展；从单项指标的测试研究向多项指标的综合测试；从单一的运动学指标测试研究向运动学、动力学、生物学多项指标的综合测试研究发展；从单学科研究向多学科综合研究发展；从单一的运动生物力学研究向生物力学、运动生理生化、运动心理等多学科的综合测试研究方向迈进[5]。
（五）人体运动模型研究及计算机模拟与仿真
计算机实现对人体运动模型的研究是目前处于人体运动研究的最前沿的理论方法，此种方法不仅能用电脑全过程模拟人体各种运动并用三维动画方式完整地显示出来，而且还能对人体尚未实现的运动预测其可能性和技术要点，这个方法是运动生物力学今后研究的重要领域之一。但是随着电子计算机在运动生物力学研究中的普遍利用，运动生物力学研究中很多困难已逐步得到解决，因此，建立各种运动模型进行模拟试验是运动生物力学研究方法的又一发展趋势。在建立人体运动模型的基础上，对运动过程进行模拟与仿真是目前也是目前运动生物力学探索的难点及运动生物力学尖端研究课题。国家体育总局科研所郝卫亚等[6]研究并实现了一个适合于跳水运动的三维人体运动仿真与显示平台――数字化三维跳水专项运动仿真系统。通过该系统，可以对竞技体育动作技术进行生物力学的分析且利用三维动画对运动员的动作技术进行模拟仿真，进而促进科学化训练。
（六）运动生物力学的基础理论研究与训练实验的结合不断加强
运动生物力学的研究旨在更好的进行科学训练，目前最先要解决的是怎样将生物力学的有关理论和测试方法等研究尽快地运用到竞技体育实践中解决运动训练的具体问题，为此根据目前训练的需要应将研究的报告简单化、形象化、实用化，以提高运动训练的实效性，帮助运动员提高运动成绩。
四、小结
（一）对运动技术研究在今后运动生物力学在竞技体育研究中仍然是研究的重点，竞技体育动作技术研究是今后运动生物力学研究的重要领域之一。
（二）运动装备、训练器械、测试仪器设备的研制增多，且运用高新技术研制生物力学的测试仪器是运动生物力学研究者不断研究的内容。
（三）运动生物力学在运动员的选才过程中将扮演中重要的作用，随着科学训练的普及化，运动生物力学中的许多测试仪器经常应用于运动员的选材。
（四）运动损伤与康复的研究将更加得到重视，应广泛结合其它学科的交叉研究共同解决运动生物力学在竞技体育研究中的有关问题，而且与运动专项结合更加紧密的研究以期来减少在训练中的运动损伤。
（五）加强多学科的合作，研究与训练实践的更好结合，促进运动生物力学的科研更好地为训练服务，以提高运动训练的实效性，促进运动员成绩的提高。
（六）人体运动模型及计算机模拟仿真等高新技术使运动生物力学的研究手段得到大幅度提高，适时运用高新技术来研制测试仪器是运动生物力学研究的一个重要课题。
参考文献：
[1]路慧娟.我国近十年运动生物力学的研究进展及发展趋势[J].科技创新导报.2010.2.2.
[2]刘平.生物力学在运动医学领域应用现状和展望[J].医用生物力学.2008.2(23):99.
[3]华立君.运动生物力学的研究现状与展望[J].牡丹江师范学院学报.2006.4:41-42.
[4]华立君.运动生物力学的研究现状与展望[J].牡丹江师范学院学报.2006.4:41-42.
运动技术的生物力学原理范文3
关键词 高尔夫 挥杆 生物力学
高尔夫球运动是一项以球杆击球入洞的体育运动，被公认为世界上可接触时间最长、温和而智能的运动。高尔夫球曾作为正式的比赛项目参加了1900年和1904年两届奥运会，1904年之后由于场地和水质标准的限制，高尔夫球退出了奥运会的赛场。2009年国际奥委会宣布高尔夫球将作为正式的比赛项目回归2016年里约热内卢奥运会，高尔夫回归奥运会的决议无疑是对高尔夫球运动在全球发展的一次巨大的推动。挥杆技术是高尔夫球的基本动作，技术水平高低决定成败，因此运用运动生物力学研究高尔夫球的挥杆技术将成为国内外科研的重点之一。
一、高尔夫球挥杆技术运动生物力学研究现状
国外学者利用红外线捕捉、高速摄像等采集到的运动学数据进行分析，做成高尔夫自动分析软件、模拟软件，使技术动作得到极大的改进。我国对高尔夫球挥杆技术研究起步较晚。
（一）高尔夫球挥杆技术生物学分析
肌电是生物学研究的重要手段，肌电图能够分析人体完成运动动作时肌肉参与活动的强度、参与工作时间的顺序及相互协作的关系。刘新明通过肌电测试仪和环节受力分析法进行实验，对全挥杆技术动作肌肉工作特征进行了比较，得出全挥杆动作肌肉最大用力时刻的出现晚于击球时刻。
（二）高尔夫球挥杆技术运动学分析
国内对高尔夫挥杆技术运动学分析较为常用的是APAS艾利尔运动技术分析软件及DLT生物力学三维录像分析方法。张吾龙等[1]对我国高尔夫职业选手张连伟短推技术进行了分析，得出挥杆是由肩膀与两臂做动作，上杆轨迹略带弧度，下杆时击球加速，左手引导下杆动作，右手在后辅助向前推。阮哲[3]通过对梁文冲等四名国际优秀高尔夫选手的挥杆技术的三维录像和解析，得出挥杆过程中髋关节率先启动与加速，并引导肩部迅速向旗杆方向加速直至击球瞬间，上肢关节完成类似鞭打动作击球。车旭升等[6]对不同水平的高尔夫球员的木杆挥杆技术动作进行分析，得出高水平高尔夫球运动员的上、下杆挥杆节奏用时比例接近于80：20，击球瞬间高水平球员的身体重心都非常接近原点。孙胜[5]运用三维技术动作分析系统对职业男子高尔夫运动员的推杆技术动作进行了研究，进而揭示推杆头部在时间和空间上整个动作没有像钟摆一样摆动，但像钟摆一样有节奏的摆动推杆的训练会有很大帮助。李淑媛等[9]对男子高尔夫运动员全挥一号木杆技术动作进行信息采集、量化分析：以最大杆头线速度高低划分组别，得出各组上杆阶段用时都在1s左右；下杆阶段高速组比低速组用时更短；高速组上杆过程中，保持右膝关节角基本不变，而低速组则呈现增大趋势；高速组躯干角由瞄球准备到击球几乎保持不变。毛建勋[8]利用二维摄像法和人体录像解析系统对一名高尔夫教练挥杆动作进行了正面的定点拍摄，对所得运动参数进行量化与分析，得出挥杆时要放松肌肉，挥杆时肩部以及挥臂的力量要与转体的力量保持平衡状态；下杆击球时手腕的力量要保留到最后再进行释放。
（三）高尔夫球挥杆技术动力学分析
目前应用于动力学参数的测量手段主要有三维测力台。叶强等[4]对技术定型期球手进行试验，得出上杆初期、后期和下杆初期时间比为7：6：3，通过使用压力板观测击球过程中重量转移的变化，得出杆顶点时刻双足维持均衡，身体扭转相对更充分。
（四）高尔夫挥杆技术运动生物力学理论分析
李睿[2]用运动生物力学的碰撞理论和鞭打原理纠正了挥杆击球中的技术错误，得出高尔夫球的击打特点：击球时杆头速度越大，给予球的初速度越大。挥杆时手臂摆动若要兼具“环绕”的力量和“鞭抽”的力量。
二、趋向预测
随着高尔夫球运动技术研究工作的进展，将运动生物力学的方法手段同现代科技手段结合，采用多机同步测试、录像视频分析系统进行适时的监控和反馈技术动作的研究将会越来越多。可以预见的是，对高尔夫球运动发展的研究将达到一个前所未有的高度。
参考文献：
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[2] 李睿.高尔夫挥杆技术常见错误分析[J].长治学院学报.2008.25（2）.
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[4] 叶强，曹全军.高尔夫球挥杆击球过程中重量转移的足底压力分析[J].南京体育学院学报（自然科学版）.2012.11（5）.
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[6] 车旭升，金春光.高尔夫木杆挥杆技术动作的运动力学分析[J].河北体育学院学报.2012.26（4）.
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运动技术的生物力学原理范文4
【关键词】短跑技术；生物力学；放松技术；缓冲；摆动支撑
一、放松技术的概念
短跑是在人体大量缺氧状况下持续高速度跑的极限强度运动。肌肉力量的大小取决于肌肉中肌纤维的数量、单个肌纤维的收缩力量、肌纤维收缩前的初长度等参数。高速跑中的放松技能就是摆动技术和摆动力量的发挥与利用，它是短跑技术的核心，是高水平短跑运动员提高运动成绩的主要因素。
放松技术是一个抽象的概念，并不是指某种单纯的技术动作，而是多种因素在短跑运动中综合作用，是多个环节紧密结合形成的一个体系。根据力学的原理，可以把人体所承受的运动负荷量的大小作为衡量紧张与放松的标准。放松技术所体现的是运动员所具有的能力。运动员只有达到相当的能力，才能在运动过程中形成正确的技术动作。美国的学者朱·维苏茨金对50名较为优秀的短跑运动员进行实验研究，其研究结果也有力地说明了短跑技术中肌肉放松能力对提高短跑运动成绩的作用。
二、肌肉放松的生物力学分析
人的肌肉力量虽然经过训练可以在一定程度上有所提高，但其幅度是有限的。而肌力对某一轴的肌力矩也是在一定范围内的。当肌力矩一定时，减小肢体的转动惯量，可以增加转动的角速度。在短跑运动中，从腿后蹬结束脚离地开始的屈膝前摆，是以髋关节为轴的摆动。在屈膝时，充分放松伸展股直肌、股外侧肌、股中间肌，就更有利于股后群肌做向心收缩工作，使小腿靠近大腿折叠，缩短了向前摆腿的距离，使整个下肢绕髋关节轴的转动惯量减小，从而提高下肢前摆的角速度，增加步频。步长是在左右脚着地点之间在运动方向上的距离，它由着地距离、腾空距离及后蹬跟离三部分组成。从跑的技术原理分析，较小的着地距离可增大着地角，使缓冲阶段时间较长，缓冲动作充分，减小着地后的阻力及阻力冲量，有利于跑速的发挥。在大腿摆动阶段的屈膝前摆完成后大腿下压，先伸髋关节，再伸膝关节。要使腿积极下压，就要充分放松屈髋肌群的骼腰肌、股四头肌、阔筋膜张肌等，使伸髋的臀大肌等快速收缩完成向心工作。同时膝关节也要强调肌肉放松，股四头肌轻微收缩。这样能使脚落地点靠近身体重心垂线，减小着地距离，增大着地角。从而最大限度的减小由于脚着地所产生的制动力，加快跑速。
三、放松技术的作用
第一，肌肉放松能提高速度耐力
短跑是极限强度运动，运动员除具有良好的速度和保持高速度的能力外，还必须使短跑动作协调放松。在短跑中，当主动肌和对抗肌的活动协调一致时，就能以较快的速度去克服外周阻力，同时，也减少了它们之间的内阻力，推迟疲劳的出现。
第二，放松技术能增大肌肉收缩的力
短跑放松能力强的运动员，肌纤维参加活动的百分比可达90%，而放松能力弱的人只有60%的肌纤维参加活动，由此可见在收缩力量上存在着很大差异。而肌肉放松与肌肉收缩前的初长度的关系更为密切，肌肉越是放松，肌肉就越容易被拉长，肌肉的初长度越大，则肌肉的收缩力量就越大。反之，肌肉处于紧张状态，肌肉就难以拉长，肌肉的初长度越短，则肌肉的收缩力量就小，所以肌肉的协调放松能提高肌肉的收缩功率。
第三，放松技术能提高中枢神经系统的灵活性
如果运动员在短跑比赛中，追求高步频提高速度，而不积极发展动作幅度，许多附加神经冲动以高频率传导到中枢，会引起大脑皮质的高度兴奋。这样经过短暂时间后，频率下降，越跑越累，全程跑的后程速度难以提高。正因如此，放松跑技术有利于神经系统兴奋与抑制的转换速度和灵活性提高，使全程速度得以发挥。
第四，放松技术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缩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储备是非常有限的，维持的时间仅几秒钟，这样必须在肌肉两次收缩间，即肌肉放松的时间内进行三磷酸腺昔的再合成。因此提高肌肉的放松能力，能促进血液循环，使肌肉中的血流量增加，给肌肉输送大量的氧气，保证三磷酸腺昔的再合成。
四、结语
体育运动本质上与人体生理结构紧密相关，从生物力学角度研究体育运动的规律是必然的趋势。对短跑技术的科学研究必将进一步促进其发展。而且应该看到，在不断的改进完善下，短跑技术也日渐趋于规范化和合理化。短跑技术的规范化主要是指跑的技术动作结构更加符合运动解剖学和运动生物力学的原理，使短跑技术表现出效率化和节省化；合理化上表现为：更加重视摆动技术、腾空与支撑时间之比更趋合理等。
参考文献：
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运动技术的生物力学原理范文5
关键词 运动生物力学 易损伤部位 体操
中图分类号：G832 文献标识码：A
0前言
体操是我国传统优势运动项目，举国体制使得竞技体操得到快速发展。从历次奥运会中国获得奖牌来看，竞技体操获得的奖牌所占总奖牌的比重在四分之一波动。然而荣耀的背后有鲜为人知的痛苦，由于体操项目具有难、新、力、美、稳的特征，运动损伤现象日趋严重，导致现在运动员过早退役，使运动员的运动生涯提前结束。训练的非科学性造成我国体操运动员严重的运动损伤，影响其进入优秀体操运动员的行列，这不仅给国家带来极大的人才浪费，而且影响我国竞技体操整体水平的提高。因此，分析体操运动过程中容易损伤部位损伤机制，为预防和减少运动损伤、设计专项训练方法等有指导意义。
1运动损伤
1.1运动损伤的概况
运动损伤可分为两类，即慢性劳损性伤和急性一次致伤。前者主要是训练过度、教学组织不当的结果。此类损伤主要有手腕、踝关节的各种慢性创伤性腱鞘炎等；后者最常见的是落地或失手时姿势失常而致伤，此类损伤主要有骨折、摔伤等。研究表明，慢性损伤多于急性损伤。
体操是指练习者在地面上、持轻器械或在器械上，完成依据人体生理、解剖特征及人体运动生物力学原理设计的各种不同难度动作，在空间上展示身体技艺，表现力量、健康、美丽、智慧的一种实践活动。J.E.Taunton提到由于竞技体操竞争较激烈，过去十年竞技体操的队伍不断壮大，由于青少年的骨骼发育不完全，没有针对性的科学的训练方法，足踝、腕骨关节、腰等极易受到损伤。
1.2运动损伤导致运动员过早退役
随着竞技体操动作难度的不断发展和竞争越来越激烈，运动损伤已成为我国体操运动员退役的主要原因。何晓敏以国家队和专业队现役和退役的运动员为研究对象，指出历届奥运女子体操冠军的最佳年龄平均为21岁左右，甚至还有高龄而我国运动员在18岁以前就退役了，潜力还未得到完全发挥，主要原因就是运动性损伤。
2易受伤部位损伤机制
2.1腕部骨关节损伤部位机制分析
体操运动员腕部骨、关节的变异和损伤较常见，学者调查了50名体操运动员，X线征象分析发现体操长期训练导致的损伤主要表现在桡骨远端骨骺骨折、尺骨茎突骨折和舟骨骨折。被调查对象均处于青春期或青春前期，他们的骨骺较周围纤维软骨脆弱，致使其可塑性较强容易损伤。支撑动作对舟、月骨、桡骨远端骨骺关节面施加力量不平衡，则可以形成扭错应力，当这个应力超过了骨骺所能承受的最大限度，骨骺就会破裂。
肌腱是一种索条状没有弹力的组织，当肌肉收缩时肌腱紧张并拉成直线。人体的活动是依靠肌肉的收缩与肌腱的牵引实现的。因此，当肌腱绕过关节或骨骼的隆起部位时，为避免紧张的肌腱滑脱深筋膜就在这些部位增厚成环状或宽平的支持带将肌腱固定，如手腕部位的腕背侧韧带等。
2.2腰部受力特点及损伤的力学分析
腰椎是脊柱的主要承载部分，也是运动损伤的多发部位。所以对于力量型的运动员来说，腰椎的损伤往往意味着运动生涯的结束即过早的退役。采用生物力学的方法研究腰椎运动的力学性质，了解其承载的机制，不仅可以掌握科学的发力动作，充分发挥运动潜能，还可以避免损伤并延长运动寿命。外国学者指出自由体操中空翻、下桥等甩腰动作的多次反复练习，长期的疲劳导致腰椎损伤，腰部是运动链中的核心部位，核心部位的损伤直接影响动作技术的提高。
3损伤的康复和预防
任何运动都要遵循人体生物学、解剖学和力学上的规律，利用所学知识指导训练预防和避免一些损伤，还可以有助提高训练的效果。训练负荷不宜太大，合理安排运动量是防止运动损伤高发生率的有效措施。加强核心力量训练。竞技体操中，身体始终处于非平衡状态的位移之中，核心部位是人体动力链的中间环节，如果核心力量弱则身体的平衡能力、稳定性则弱。体操运动员落地时通过两脚踝、膝、髋关节等合理弯曲来减缓压力负荷对人体的伤害并控制平衡。所以，体操运动员经常要控腰来维持平衡，通过腰部核心部位肌肉力量的整体协调用力保证落地稳定性避免损伤。
4小结
体操运动员运动损伤一般为疲劳积累成的慢性劳损。关于我国体操运动损伤的研究越来越广泛，运动损伤的年轻化趋势令人担忧。运动损伤的预防就显得尤为重要，结合运动生物力学更科学地组织训练，加强核心力量训练，有效地提高运动技术并预防运动损伤的发生。预防运动性损伤的一套科学理论体系以及国家相关部门对国家运动员因伤退役的安抚措施有待健全和完善。
参考文献
[1] 李文慧.我国少年艺术体操运动损伤现状及训练学致因探讨[D].北京体育大学，2001.
运动技术的生物力学原理范文6
【关键词】上挺;爆发力;支撑;重心平衡
对于上挺作者指出：“第一，在预蹲中要在屈膝的同时相应屈髋，使重心接近支撑面中心下降形成稳定支撑，这一动作不但为有力制动创造必要前提条件，而且为上挺发力时，积极蹬腿伸髋创造必要条件。第二，发力时一定要注意同时积极蹬腿发力，不能只偏重于伸髋发力。”
1．选题依据
举重技术原则第一条“近”，指出预备姿势和上举过程中，人体和杠铃重心的合力作用线，应尽量接近下支撑面中心。因为只有这样才能产生稳定平衡，为人体发挥最大力量创造必要的条件，因为只有“近”才能省力，使人体有限的力量举起更大的重量。然而，在举重动作中，人体各运动环节如何用力，互相保持何种用力关系，在用力时机、用力大小、用力方向上有何要求，如何有机组合才能取得最稳定的下支撑平衡，取得最好的用力技术效果，其理论基础是什么，至今国内外还缺乏深入的研究和探讨，很少见此研究成果。搞清这些问题，对改进动作技术，对发展创新动作技术，对提高技术训练自觉性，减少避免举重整体水平均有重要意义。
本文试图通过简要的生物学分析，与举重界的同行们共同探索举重伸展类、下蹲类及支撑类动作中心稳定平衡的一般规律和理论基础，不确切之处在所难免，敬请批评指正。
2.有关研究方法的说明
举重动作重心平衡主要有三大类，一是向上伸展动作的用力平衡，包括提领、发力和上挺发力的平衡；二是屈曲下蹲动作的平衡，包括上挺预蹲和下蹲支撑平衡。这两大类动作中，身体各大运动环节及其总重心主要是通过各关节的额状轴，在人体的失状（前方）方向上作屈伸运动，从而导致人体和杠铃重心在前后方向上移动较大，影响动作的稳定平衡，而在左右方向上的移动则较小。另外支撑类动作属于静力性用力动作，不产生位移和速度等，然而同属于克制性用力，重心主要是前后方向移动较大，重心稳定基本原理与伸展类相同。因此研究举重动作中的重心平衡，主要是研究前后方向上重心与支撑面中心的关系。
举重向上伸展动作和向下屈曲下蹲动作，虽然是方向相反，用力方式不同，如向上伸展人体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让性工作等，但各关节的运动都会导致总重心向前向后移动，因此我们主要以伸展动作为例作研究对象，也就能弄清下蹲类、支撑类动作的重心平衡的原理的要求。
提铃动作中的膝上发力动作时典型的向上伸展用力动作。发力动作中蹬腿和伸髋动作，又是发力动作中伸展身体的主要用力部分。因此，为了简化起见，我们采用膝上发力动作中蹬腿和伸髋动作作为研究环节，也就能弄清举重中伸展动作重心平衡原理，进而弄清包括下蹲类、支撑类动作在内的整个举重动作的重心平衡原理。人体运动时各环节是一个十分复杂的运动链，有着复杂的联系和制约关系，本文只用其中最主要的用力部分，起支配决定作用的环节，作简单分析研究。
3.分析讨论
3.1竞技举重下支撑重心稳定平衡意义
在竞技举重动作中，人体是以动作的下支撑为基本特征的，人体和杠铃的总重心（下称总重心）下支撑的稳定平衡（下称稳定平衡）具有重大意义，它是合理的举重动作技术的根本特征之一；是发挥运动员全身最大的生物力学基本条件；他是杠铃上升的高度、速度、节奏等满足完成动作需要时，决定试举动作能否成功的根本因素；此外稳定平衡可减少阻力臂，省力，使人体有限的力量举起更大的重量；稳定平衡还可减小运动创伤，保证系统训练等等。正因为如此，近半个世纪以来，各类教科书及其有关技术理论均把人体重心和杠铃重心接近下支撑面中心垂线（下称中心线）运动，“近”的技术要求列为技术原则第一位重点论述。就是因为“近”的主要作用是能形成稳定的下支撑平衡。
3.2对支撑稳定平衡起决定性影响的因素
举重动作的稳定平衡，与杠铃和人体重心的高低、杠铃和人体质量的大小、下支撑面和稳定角的大小、举重台摩擦力的大小，人体结构和关节灵活性的特点、以及人体各运动环节力量大小及其分布特点、支撑意识、心理因素、人、铃重心接近程度等生物力学因素有关。然而以上诸多因素只是一般的共性的静力学特征因素，并且具体到某一体重级别的运动员，某一训练年限、某一训练水平、某一机能状态水平、某一试举重量……上述诸多因素对稳定平衡构成有力的时机顺序、用力的方向等运动学动力学的生物力学因素。则是稳定平衡，对技术动作的效果时时刻刻、不间断地发生影响起着作用的活跃因素，并且是不断发展变化的变量。因此事对充分发挥个人运动训练水平和潜力，取得良好成绩，取得比赛成功的技术效果起决定性影响的制胜因素之一。
3.3举重动作稳定平衡原理的分析
详细分析和图示，见《关于竞技举重动作技术基本原理的初探》一文中，伸展类、下蹲类、支撑类动作下支撑稳定平衡原理的分析论证。
