生物力學基礎(第2版)（簡體書）

本書是國外高校人體運動生物力學課程選用教材，在內容上涵蓋了人體運動生物力學基礎原理與實例分析，包括運用生物力學知識進行大量動作技術實例分析以及與章節內容匹配的最新運動生物力學互聯網資源鏈接，教學實驗設計等。全書內容全面新穎，結構合理，語言精辟，具有較高的學術價值，是一本在體育科研、教學和訓練中應用價值高、應用范圍廣的重要參考書。
本書可以作為高校體育院系本科生和研究生的教材，也可供從事運動生物力學教學、研究與應用的教師、科研人員、各級教練員和運動員參考。

《生物力學基礎(第2版)》可以作為高校體育院系本科生和研究生的教材，也可供從事運動生物力學教學、研究與應用的教師、科研人員、各級教練員和運動員參考。

前言
致謝
第一部分引言
第一章人體運動生物力學導論
什么是生物力學
為什么學習生物力學
提高運動成績
預防和治療損傷
定性分析和定量分析
哪里可以找到生物力學資料
學術團體
計算機檢索
生物力學教材
生物力學知識與生物力學信息
資料的分類
資料評估
關于正確答案與錯誤答案
小結
復習題
關鍵術語
閱讀材料
網絡鏈接
第二章生物力學的基本原理和定性分析
重要力學概念
力學
基本單位
重要力學概念
力學
基本單位
生物力學的九大基本原理
原理和定律
生物力學應用的九大原理
定性分析
小結
復習題
關鍵術語
閱讀材料
網絡鏈接
第二部分 生物學／解剖學基礎
第三章解剖學描述及其局限性
解剖學重要概念回顧
方向術語
關節運動
肌肉結構回顧
肌肉活動
肌肉的主動張力和被動張力
希爾肌肉模型
功能解剖分析的局限性
肌肉活動分析的力學方法
理解肌肉活動需要生物力學
運動醫學和康復應用
活動范圍原理
力—運動原理
小結
復習題
關鍵術語
閱讀材料
網絡鏈接
第四章骨骼肌系統力學
骨骼肌組織載荷
骨骼肌組織對力的反應
應力
應變
剛度和機械強度
粘彈性
被動肌腱單位的生物力學
骨的生物力學
韌帶的生物力學
肌肉的三個力學特性
力—速度關系
力—長度關系
力—時間關系
拉長—縮短周期（SSC）
力—時間原理
神經肌肉控制
控制的功能單位：運動單位
肌力的控制
肌肉動作和運動的本體感受
小結
復習題
關鍵術語
閱讀材料
網絡鏈接
第三部分力學基礎
第五章線運動學與角運動學
線運動
速率與速度
加速度
勻加速運動
最佳拋射原理
角運動
角速度
角加速度
連續協調原理
小結
復習題
關鍵術語
閱讀材料
網絡鏈接
第六章線動力學
動力學定律
牛頓運動定律
慣性原理
肌肉的牽引角：矢量的定性和
定量分析
肌肉牽引角的定性矢量分析
肌肉牽引角的定量矢量分析
接觸力
沖量—動量關系
力—時間原理
功—能關系
機械能
機械功
機械功率
環節交互原理
小結
復習題
關鍵術語
閱讀材料
網絡鏈接
第二部分生物學／解剖學基礎
第三部分力學基礎
第四部分生物力學在定性分析中的應用
參考文獻
第七章角動力學
轉矩
轉矩求和
角慣性（轉動慣量）
牛頓角類比
平衡
重心
平衡原理
小結
復習題
關鍵術語
閱讀材料
網絡鏈接
第八章流體力學
流體
流體力
浮力
阻力
升力
馬格努斯效應
旋轉原理
小結
關鍵術語
復習題
閱讀材料
網絡鏈接
第四部分
生物力學在定性分析中的應用
第九章生物力學在體育教育中的應用
踢足球技能的定性分析
棒球擊球的定性分析
籃球罰球的定性分析
訓練／運動處方
籃球接球的定性分析
小結
討論題
閱讀材料
網絡連接
第十章 生物力學在運動指導中的應用
投擲技術的定性分析
帶球技術的定性分析
力量與體能訓練的定性分析
選拔球員
接球的定性分析
小結
討論題
閱讀材料
網絡鏈接
第十一章生物力學在力量與
體能訓練中的應用
半蹲技術的定性分析
下落跳躍練習的定性分析
訓練專項性
損傷風險
訓練設備
小結
討論題
閱讀材料
網絡鏈接
第十二章 生物力學在運動醫學和
康復方面的應用
損傷機制
訓練專項性
治療器具
康復狀態
預防損傷
小結
討論題
閱讀材料
網絡鏈接
參考文獻
附錄A
術語表
附錄B
轉換因子
附錄C
部分復習題參考答案
附錄D
直角三角形回顧
附錄E
生物力學原理的定性分析
實驗活動
實驗活動1
查找生物力學資源
實驗活動2
活動范圍的定性和定量分析
實驗活動3
功能解剖學
實驗活動4
肌肉活動和拉長一縮短周期（SSC）
實驗活動5A
沖刺速度
實驗活動5B
投擲速度測量的準確性
實驗活動6A
“王牌”動力學：力一運動原理
實驗活動6B
沖量一動量：力一時間原理
實驗活動7A
運動的角動力學
實驗活動7B
運用角動力學計算重心
實驗活動8
棒球投球中的馬格努斯效應
實驗活動9
準備活動的定性分析
實驗活動10
運動技術高低的比較
實驗活動11
訓練模式的比較
實驗活動12
步態的定性分析

滯后是粘彈性材料所具有的與其加載反應不同的卸載反應的特性（圖4.5）。滯后也提供了由于材料彈性不佳應用：應力松弛吉他演奏者知道，鋼絲繩與尼龍繩不同，它們不會很快地失去張力（拉伸力）。（調音導致的結果）。這種現象與強度無關，與粘彈性有關。與尼龍繩相比，吉他的鋼絲繩彈性更大（更硬），而且與尼龍繩相比，它的粘彈性幾乎可以忽略不計。同樣，尼龍網球繩隨時間流逝會損失張力。高水平網球運動員為了在擊球時形成更大的旋轉幅度，他們會喜歡較高的張力。因此運動員常常會在尼龍繩斷裂以前就替換它們。腸弦比尼龍的彈性更大，在出現相當大的應力松弛之前才有斷裂傾向。同樣，當一個肌群長時間保持靜態伸展時，伸展肌群的張力將隨時間的延長而逐漸減弱。這種應力松弛發生迅速（大多在最初的15秒以內），同時隨著時間的延長，松弛量逐漸減少（參閱Knudson，1998）。教練員該如何設計伸展練習步驟，最大限度地增加運動員肌肉的應力松弛？如果很多人都不喜歡長時間保持一個伸展狀態，那么人體運動學專業人員該如何編排伸展練習方案，才能使運動員獲得最佳的柔韌度和肌肉應力松弛？
而損耗的能量的測量法。加載和卸載之間的面積是從伸展中恢復所損耗的能量。第六章我們將學到能量和功是相互關聯的。機械功定義為力和位移的乘積（F?d），因而功可形象地看作為力一位移曲線下的面積。如果你想將圖4.3中材料的極限強度（功）形象化，那就把它想成是零以上、載荷一形變曲線下的總面積吧。
所有這些生物材料的力學反應變量都取決于對樣品的精確測量和其特性。下一節將要提到關于機械強度和應變的例子，數據選自研究文獻中所獲得的典型數據。不要認為這些數據是絕對不變的，因為訓練、年齡和疾病等因素都會影響到生物組織力學反應的多樣性。像人體組織的儲存方式、人體組織對儀器的附著方式或人體組織的預熱方式（如測試前的熱身）等因素對結果都會有影響。前面已經強調過，加載速率對生物材料的剛度、應變和強度都有極大的影響。以下各節將更多地強調組織在不同方向上的強度以及它們與普通損傷之間可能存在的聯系。
被動肌腱單位的生物力學
肌腱單位（MTU）對被動伸展的力學反應是粘彈性，因此生物組織的反應取決于伸展的時間或速率。MTU在高速被動伸展時比慢速伸展時更硬。這就是為什么慢速靜態伸展練習比彈震伸展法更受歡迎的主要原因。對于一個給定的伸長量，慢速伸展導致的肌肉被動張力比快速伸展小。在其他運動條件下，MTU中的載荷更加復雜，因為載荷隨著肌肉的激活、以前的肌肉活動和肌肉活動的種類的變化而變化很大。所有這些變量都影響載荷在MTU的主動和被動成分中的分布情況。記住，希爾肌肉模型有一個收縮元，可通過激活它來調節張力，同時調節兩個被動張力因素——并聯彈性元和串聯彈性元。活動肌肉的力學行為在下一節“肌肉的三個力學特性”中介紹。