（3）加速斜向离开支点
加速斜向离开支点，支撑反作用力也会增大，并与水平面成一定角度。
例如短跑的后蹬阶段，就是这种情况。
（二）力矩
力矩是使物体（人体）转动状态发生改变的原因。
力矩不仅跟力的大小有关，还跟力作用线和转动轴的垂直距离有关。
力矩=力臂×力
（三）动量
v
动量是用以描述物体在一定运动状态下具有的运动量。
动量是力在时间积累下的效果。
v动量=质量×速度动量是矢量，方向为速度的方向。
v在碰撞问题中，物体动量的变化反映了物体对其它物体产生的机械效果，在由相互作用而引起的机械运动传递中，传递或交换的力学量是动量。
（4）动量矩
v动量矩描述物体转动状态的量。
动量矩表现的是力矩在时间下的累积效果
v
动量矩是转动惯量I和角速度ω的乘积，用L表示。
动量矩是矢量，其方向与角速度方向一致。
（五）冲量
物体（人体）运动状态的改变是力作用的结果，力在时间上的积累可用冲量（s）表示。
冲量是矢量，其方向沿力的方向。
（六）冲量矩
在研究转动问题时，把力矩在时间上的积累称为冲量矩。
冲量矩是力矩和时间的乘积，当外力矩为恒值时，冲量矩J为：
（七）功
功是力对物体作用效果的一种量度，反映了力对物体作用效果随物体位移的积累。
功的大小等于力与物体沿力的方向所发生的位移的乘积。
对于人体而言，肌肉通过化学能转化为机械能，若肌肉克服外力使物体产生位移，肌肉做了功。
若肌肉在等长收缩过程中，环节不产生位移，虽然没有机械功，但消耗了能量，说明肌肉做了生理功，如平衡动作。
（八）功率
功率是单位时间内的做功量。
表示做功快慢的物理量，
肌肉功率是运动技术评价中非常重要的一个指标。
体育运动成绩的高低及动作技术质量的优劣，往往取决于完成动作进程中肌肉功率的大小，即取决于人体肌肉由化学能转化为机械能的速度。
（九）机械能
在人体运动中，机械能就是人体或器械做功的能力。
包括动能和势能。
动能是物体由于本身的运动而具有的能量。
如果物体的质量为m，速度为v，则它具有的平均动能为：
转动的物体也具有能量，转动的物体的转动动能可表示为：
二、动力学参数的特征
（一）独立性
对于刚体，牛顿第二定律表明，物体作加速度运动是由于力作用的结果，力与加速度一一对应。
也就是说，物体受到某一方向的作用力，则在该受力方向上产生加速度；若作用力消失，则加速度亦消失。
这种作用于物体的每一个力所产生的力学效应与其他力的无关性，称为力的独立作用原理。
由于物体具有运动的独立性，所以我们常可把物体的复杂受力矢量分解到三维坐标上，并分别建立相应的牛顿第二定律分量式，从而使问题变得简单。
（二）瞬时性
对人体运动的研究，有时候需要对人体运动过程进行研究，来描述运动的整体性，而有时需要对人体某时间点进行研究，即人体运动瞬时研究，例如人体某时刻的受力或用力情况、某时间点的速度加速度情况、瞬时功率等。
（三）隐含性
人体有多个环节组成，环节之间连接方式多样。
人体整体的运动特征是由表及里局部环节的协调运动的结果。
有时仅从人体整体外部的运动特征来推断人体内部力学系统的动力学特征是比较困难的。
如运动员做吊环十字支撑动作，
（四）生物性
人体是生物体，所有环节并不是刚体。
当外力作用于人体时，牛顿力学中力与加速度的一一对应关系可能就不成立。
人体受到外力作用时，首先产生变形，力在人体内部传递过程是需要一定时间的，并且会产生损耗。
因此，牛顿力学应用于人体有局限性，用牛顿力学计算得出的人体动力学参数值往往存在较大的误差。
三、动力学参数的采集
v力是人体运动的根本原因。
在动作技术分析中，动力学的测试已经越来越受到研究者的重视，将运动中的人体运动学与动力学数据结合起来分析动作技术是揭示运动技术生物力学机制的较好方法。
v目前应用于动力学参数的测量手段有三维测力台、分布式足底压力测量系统、等动力量测量系统和各种专用测量设备。
本节主要介绍目前在国内高校、科研部门应用较多的三维测力台测量系统。
其他动力学参数的采集系统只作简单介绍。
（一）三维测力台
1．原理简介
v目前使用的三维测力台根据其力传感元件的不同大致可分为两类：
一类是应变式测力台，
v
另一类是压电式测力台。
v三维测力台通常可用于测定起跑和途中跑的蹬地力，跳高、跳远等的起跳力，射击、射箭动作的稳定性等。
压电式测力台是目前使用较为广泛的测力台，这是由于这类测力台测试各类动态力、冲击力效果良好，这正好与体育运动中人体活动相对剧烈，足与地接触经常表现出碰撞的特点相符合，例如测量跳高、跳远的踏跳力（如图为纵跳测力实验）。
此类测力台也能很好地使用在肢体活动相对缓慢的步态分析中。
对于测量体育运动中如射击、射箭动作的姿态稳定性，则要使用应变式测力台，因为应变式测力台测静态力和准静态力效果较好，测试冲击力效果则较差，这一点正好与压电式测力台相反。
Ø可获得参数：
三维力大小、方向及作用点（通常称为压力中心），同时还可计算出转矩.
2．测试方案设计
测力台测试可在三种条件下进行：
v实验室测试：
如：
原地纵跳和模拟各种运动项目的动作如从测力台上起跳扣球（排球）、从测力台上起跳做羽毛球的前场和后场击球动作等。
v训练场馆测试：
如：
测量各类跑的途中跑、短跑起跑、跳高跳远的起跳、投掷蹬地、举重蹬地、排球起跳动作等。
v比赛现场测试：
如：
各类大型比赛准备工作
测试前要先做好测量设计，测量设计应根据测量的目的、任务以及仪器器材、场地、测量人员等情况进行。
要测量动作的活动范围、仪器安装的位置等，在正式测试之前还应对受试者讲解动作要求并进行试测，测试方案中应明确测量次数、组数、采样频率、采样时间等。
如图所示。
3．三维测力台的输出指标
测力台测试中常用的力学参数为不同瞬间的力值、力矩、压力中心等。
能够直接给出的力学参数有：
FX、FY、FZ；相对于X、Y、Z轴的力矩MX、MY、MZ；扭矩（TZ）；压力中心的坐标（AX、AY）。
（二）分布式足底压力测量系统
足底压力测试系统是一种测量足底压力分布的专业设备。
可应用于：
（1）测试在真实环境下各种运动的足底压力分布，诊断足底疾病。
（2）糖尿病足溃疡的早期诊断和预防。
（3）矫形鞋垫和健康鞋的功能评价。
（4）步态的研究。
系统能采集的主要指标是人体在运动过程中的足底压力分布值（每测量点约2mm2）及其动态变化，测量系统采样频率可达500HZ甚至更高。
（三）等速测力系统
等速测力系统亦称等动测力系统。
等速测试的显著特点是运动速度相对稳定，且在整个运动过程中所产生的阻力与作用的肌力成正比，即肌肉在运动全过程中的任何一点都能产生最大的力量。
目前等速测试在国内外已经广泛用于运动员肌肉力量的评定、训练和运动器官系统伤病防治与康复上。
（四）其他采集方法
1．握力计和背力计
握力计适用于测量受试者手部肌肉抓握能力的仪器。
以前的握力计的测力部件多为弹簧式，近年来测力部件已改用测量精度较高的电子元件。
测握力时，要根据不同受试者的身材和手的大小，选用相应型号的握力计。
背力计是用于测量受试者背部肌肉力量的仪器，量程一般为0-300kg，拉杆的高度可方便调节。
近年来背力计的测量部件已改用高精度的电子原件。
第四节运动生物力学参数特征
一、非线性特征
人体内部的力学系统大都为非线性，运动中的人体也是同样。
人体运动的每一个动作的完成度是由多块肌肉组成的肌肉群的协调作用的结果。
肌肉之间的协调方式是多种多样的，同样一个动作，各参与工作的肌肉之间的协调会随着外界环境的变化而不同，而不同肌肉之间的协调关系又表现为非线性特征。
因此，这种运动生物力学的非线性特征，将给运动生物力学的研究带来巨大的困难。
二、相对性特征
人体生物力学参数的相对性，首先表现为人体生物的极限指标不可计测和人体功能的极限无法获得，而只能获得极限指标的相对值。
比如：
可以测定运动员现在的最大肌力，最大频率、最大位移等等，但这些指标是可以变动的，是相对极限指标，而人类的绝对极限指标是无法计测的。
v人体在运动过程中，不断通过反馈系统，不断修正动作形式、方向，最后完成运动动作。
这种人体的运动反馈系统，具有动态稳定性，是在不断变化过程中的相对稳定。
三、复杂性特征
人体是一个复杂的生物巨系统。
不仅表现为构成该复杂系统中的各子系统间的关系复杂，还体现在各子系统内各种参数的动态可变性。
人体拒测性、人体动作参数的不可重复性以及参数的随机分散性都表现出人体运动生物力学参数的复杂性特征。
由于生物活体的拒测性，在运动生物力学研究中，绝对的、无创伤检测有时不能得到第一手的直接的参数，影响了对运动人体的深入研究。
因此常采用选择性阻断或者规定、限制人体某些功能，甚至通过尸体或动物替代物进行离体研究。
总之，人体系统的生物拒测性，即使在可忍受的条件下，也将给人体机体内部进行直接测量带来困难。
人体动作参数不可重复性。
人体运动是由骨杠杆、关节、肌群按一定的动作程序，各自产生相应的机械位移来共同完成的。
而它们的机械位移又是在生理、生化的机制下产生，而且全部进程都受到神经体液的控制，等一系列过程。
因此无法使运动动作的全部参数，按照大脑中预定的动作程式绝对准确地予以重复。
人体动作的不可重复性的内因在于生物活体的运动生物力学参数的随机分散性。
人体中所有的运动器系都通过力学的、生理的、生化的以及机能解剖学关系的相互影响、相互牵连着。
而人体在运动过程中会受到环境和自身机体内部各系统的影响或干扰，凡此种种扰动将使人体的动作偏离预定的动作目标，亦即使与该人体动作相关的运动生物力学参数偏离其某一定值。
考虑人体参数的随机分散性，在运动生物力学研究中给出的研究结果常常是一组连续的数据，而非单一值。
小结：
总结本次课重点内容、进行补充教学-课堂答疑，布置作业。
思考与讨论：
1.简述动力学参数特征。
2.简述三维测力台的基本原理。
3.简述运动生物力学参数特征。
教学反思：
本节课主要讲了运动生物力学的动力学特征，力矩、动量、动量矩、冲量、冲量矩几个概念让学生很迷惑。
有几个学生说不知道“力”是什么，学生的基础比较差，对物理方面的知识了解很少，对一些纯理论的知识接受比较慢，所以在以后的教学中，要把基础知识详细讲述，不能以为学生高中物理课本上有，就粗略带过，要详细认真的从基础讲起。
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