本书主要分为四个板块:运动生物力学介绍、外部生物力学、内部生物力学和生物力学的应用。本书采用了独特的方法介绍运动和运动生物力学。以临床和日常人类运动活动的为例,使用简单的术语,介绍了功能解剖学之前的力学的基本原理,首先介绍了外力以及外力对运动的影响;然后简述了肌肉-骨骼系统如何对外力产生反应并产生自身的内力以保持位置;最后介绍了如何应用运动生物力学的原理分析运动并最终提高运动能力以及减少运动损伤。
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上海市“青年拔尖”人才,上海市“曙光学者”。现任上海体育学院运动科学学院党委委员、生物力学团队负责人、运动技能研究中心执行主任,国家重点研发计划(“科技冬奥”专项)课题组组长。主持15项课题,包括3项国家自然科学基金。高水平杂志发表论文超130篇,总被引超千次,授权发明专利等3项
目录
引言
为什么要学习生物力学?1
生物力学是什么?/2
运动生物力学的目标是什么?/3
运动生物力学的历史/8
力学的框架/9
力学中使用的基本维度和计量单位/10
总结/11
第一部分外部生物力学
第一章力15
什么是力?/16
力的分类/17
摩擦力/18
力的加法:力的构成/21
求分力/26
静力平衡/30
总结/37
第二章线性运动学39
运动/40
线性运动学/41
匀加速度和抛体运动/52
总结/61
第三章线性动力学63
牛顿第一定律:惯性定律/64
动量守恒/66
牛顿第二定律:加速度定律/73
冲量与动量/76
牛顿第三定律:作用力和反作用力定律/82
牛顿万有引力定律/83
总结/83
第四章功、功率和能量85
功/86
能量/88
功能原理/90
功率/96
总结/98
第五章转矩和力矩99
何为力矩?/100
平衡状态下的力和力矩/104
何为重心?/108
总结/118
第六章角运动学119
角位置与角位移/120
角位移和线性位移/122
角速度/124
角速度和线速度/124
角加速度/125
角加速度和线性加速度/127
从解剖系统描述肢体运动/129
总结/136
第七章角动力学139
角惯性/140
角动量/144
牛顿第一定律的角度解释/145
牛顿第二定律的角度解释/147
角冲量和角动量/148
牛顿第三定律的角度解释/149
总结/151
第八章流体力学153
浮力:应力/154
动态流体力:相对运动产生的力/156
总结/164
第二部分内部生物力学
第九章生物材料力学169
应力/170
应变/176
材料的力学性能:应力应变关系/178
肌肉骨骼系统的力学性能/181
总结/184
第十章骨系统187
骨/188
关节/190
总结/195
第十一章肌肉系统197
骨骼肌的结构/198
肌肉动作/200
肌肉收缩力/203
总结/211
第十二章神经系统213
神经系统和神经元/214
运动单位/215
感受器和反射/216
总结/219
第三部分生物力学原理应用
第十三章生物力学定性分析以改进技术223
生物力学分析的类型/224
生物力学定性分析的步骤/224
案例分析/231
总结/240
第十四章生物力学定性分析用以提升训练241
生物力学与训练/242
定性解剖分析方法/243
案例分析/245
总结/255
第十五章通过生物力学定性分析理解损伤发展257
应力与损伤/258
组织对应力的反应/259
过度使用损伤的机制/261
组织阈值的个体差异/261
影响损伤的内在因素与外在因素/262
案例分析:跑步中的过度使用损伤/264
总结/270
第十六章生物力学技术271
生物力学定量分析/272
测量问题/272
测量生物力学变量的工具/274
总结/279
附录计量单位和转换单位280
术语表284
参考文献291