本書主要分為四個板塊:運動生物力學(xué)介紹、外部生物力學(xué)、內(nèi)部生物力學(xué)和生物力學(xué)的應(yīng)用。本書采用了獨特的方法介紹運動和運動生物力學(xué)。以臨床和日常人類運動活動的為例,使用簡單的術(shù)語,介紹了功能解剖學(xué)之前的力學(xué)的基本原理,首先介紹了外力以及外力對運動的影響;然后簡述了肌肉-骨骼系統(tǒng)如何對外力產(chǎn)生反應(yīng)并產(chǎn)生自身的內(nèi)力以保持位置;最后介紹了如何應(yīng)用運動生物力學(xué)的原理分析運動并最終提高運動能力以及減少運動損傷。
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上海市“青年拔尖”人才,上海市“曙光學(xué)者”,F(xiàn)任上海體育學(xué)院運動科學(xué)學(xué)院黨委委員、生物力學(xué)團隊負責人、運動技能研究中心執(zhí)行主任,國家重點研發(fā)計劃(“科技冬奧”專項)課題組組長。主持15項課題,包括3項國家自然科學(xué)基金。高水平雜志發(fā)表論文超130篇,總被引超千次,授權(quán)發(fā)明專利等3項
目錄
引言
為什么要學(xué)習生物力學(xué)?1
生物力學(xué)是什么?/2
運動生物力學(xué)的目標是什么?/3
運動生物力學(xué)的歷史/8
力學(xué)的框架/9
力學(xué)中使用的基本維度和計量單位/10
總結(jié)/11
第一部分外部生物力學(xué)
第一章力15
什么是力?/16
力的分類/17
摩擦力/18
力的加法:力的構(gòu)成/21
求分力/26
靜力平衡/30
總結(jié)/37
第二章線性運動學(xué)39
運動/40
線性運動學(xué)/41
勻加速度和拋體運動/52
總結(jié)/61
第三章線性動力學(xué)63
牛頓第一定律:慣性定律/64
動量守恒/66
牛頓第二定律:加速度定律/73
沖量與動量/76
牛頓第三定律:作用力和反作用力定律/82
牛頓萬有引力定律/83
總結(jié)/83
第四章功、功率和能量85
功/86
能量/88
功能原理/90
功率/96
總結(jié)/98
第五章轉(zhuǎn)矩和力矩99
何為力矩?/100
平衡狀態(tài)下的力和力矩/104
何為重心?/108
總結(jié)/118
第六章角運動學(xué)119
角位置與角位移/120
角位移和線性位移/122
角速度/124
角速度和線速度/124
角加速度/125
角加速度和線性加速度/127
從解剖系統(tǒng)描述肢體運動/129
總結(jié)/136
第七章角動力學(xué)139
角慣性/140
角動量/144
牛頓第一定律的角度解釋/145
牛頓第二定律的角度解釋/147
角沖量和角動量/148
牛頓第三定律的角度解釋/149
總結(jié)/151
第八章流體力學(xué)153
浮力:應(yīng)力/154
動態(tài)流體力:相對運動產(chǎn)生的力/156
總結(jié)/164
第二部分內(nèi)部生物力學(xué)
第九章生物材料力學(xué)169
應(yīng)力/170
應(yīng)變/176
材料的力學(xué)性能:應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系/178
肌肉骨骼系統(tǒng)的力學(xué)性能/181
總結(jié)/184
第十章骨系統(tǒng)187
骨/188
關(guān)節(jié)/190
總結(jié)/195
第十一章肌肉系統(tǒng)197
骨骼肌的結(jié)構(gòu)/198
肌肉動作/200
肌肉收縮力/203
總結(jié)/211
第十二章神經(jīng)系統(tǒng)213
神經(jīng)系統(tǒng)和神經(jīng)元/214
運動單位/215
感受器和反射/216
總結(jié)/219
第三部分生物力學(xué)原理應(yīng)用
第十三章生物力學(xué)定性分析以改進技術(shù)223
生物力學(xué)分析的類型/224
生物力學(xué)定性分析的步驟/224
案例分析/231
總結(jié)/240
第十四章生物力學(xué)定性分析用以提升訓(xùn)練241
生物力學(xué)與訓(xùn)練/242
定性解剖分析方法/243
案例分析/245
總結(jié)/255
第十五章通過生物力學(xué)定性分析理解損傷發(fā)展257
應(yīng)力與損傷/258
組織對應(yīng)力的反應(yīng)/259
過度使用損傷的機制/261
組織閾值的個體差異/261
影響損傷的內(nèi)在因素與外在因素/262
案例分析:跑步中的過度使用損傷/264
總結(jié)/270
第十六章生物力學(xué)技術(shù)271
生物力學(xué)定量分析/272
測量問題/272
測量生物力學(xué)變量的工具/274
總結(jié)/279
附錄計量單位和轉(zhuǎn)換單位280
術(shù)語表284
參考文獻291