谈人体运动之引体向上，本文主要内容关键词为：引体向上论文,人体论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
对于部分同学来说，引体向上是个老大难的问题。在做引体向上时除了力量因素外，技巧也很重要，如果认真观察引体向上成绩出色的同学的动作，你就会发现他们在曲臂提拉身体前会有展腹，大腿后摆，收腹，大腿前摆一系列动作。那么这一系列动作对向上提拉有什么帮助呢？
一、模型建立
为了把这个问题说明得更清楚，先要明白几个问题。与无生命的物体不同，人体的运动是受意识控制的运动，虽然也遵守力学普遍规律，但却具有特殊的复杂性。从动力学的观点出发，这种特殊性可以归纳为：
1.人体的“硬件”是由有限个部位用关节联结成的骨骼系统。
2.各相邻部件之间存在肌肉联系，可施加作用力以改变相对运动状态。
3.肌肉作用力受神经中枢“软件控制”。
因此，人体是由骨骼，肌肉和神经三个子系统构成的复杂大系统。除了各部件的机械运动以外，各相邻部件之间的肌肉控制力矩，感觉器官接受的输入信息和传输给肌肉的输出信息等都是比机械运动数量大的多的未知变量。那它们的变化规律已超出经典力学的研究范围了吗？
当然没有！问题在于按经典力学普遍原理列出的动力学方程的数目远小于未知变量的数目。在这些未知变量中，引起困惑的肌肉收缩力和神经信息不是经典力学的研究对象，也难以被运动者本身感知，只有肌肉活动所引起的后果，即相邻部件的相对位置变动可以被感知和控制。体操运动员做一个高难度动作时，他只关心手臂和腿的位置是否正确，不会去想关节上加多大的肌肉收缩力或传递多大的神经脉冲。只要不追究肌肉施力的生物物理过程，并且假定运动者对肌肉的控制机能足够健全，就能够相对运动规律作为附加的约束条件来分析人体的肢体运动。
由此展腹，大腿后摆，收腹，大腿前摆，并在曲臂同时腿部制动，借助惯性完成引体向上这套技术动作，我们可以解释为：通过腰肌，腹肌，腿部肌肉做功使身体获得动量，身体所具有的竖直速度分担上身肌肉的负担，由于动量具有矢量性，所以究竟如何做才能使动量的竖直分量达到最大呢？
摆腿收腹等上述过程可以认为是以髋关节为轴的单摆模型，摆长为L，下肢质量为m。
二、模型求解
腿部向后的摆角为a，当腿部摆角达到a时，重力势能达到最大值，速度为0。（如图1）
动能：E[,K]＝0，
势能：E[,G]＝（1－cosa）mgL。
腿部向前摆到θ角时，此时速度越大，制动后腿与身子成为整体的动量就越大。所以需求此时腿摆状态。
三、模型改进
当腿部制动后，躯干与腿成为一个整体，将会以肩为轴出现一个小幅度摆动，此过程可以抽象成为一个复摆。可依照上面的想法进行进一步优化。
四、模型推广
此模型除了能指导我们做引体向上外，还给了我们一个重要的启示，那就是靠附属的机械部件储存动能帮工作部件做功。所谓储存动能，除了上面的例子外，还有古老的纺车，工业革命时期的蒸汽机，人们一直是利用它们的惯性来均恒转速和闯过“死点”的，即靠附属的机械部件储存动能帮工作部件做功。
具体到这个模型来说，如果需要一个冲承在垂直方向做功，但是垂直活动范围有限，或者垂直做功的能力有限（好比我们的上肢肌肉力量有限）。这时就可以给他加载一个复摆或飞轮（好比我们做引体时的摆腿），达到帮助做功或储存动能的效果，其原理是相似的。
附角度取样
