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本書共分為三個章節，第一章淺要的介紹運動生物力學的定義與研究方法；第二章介紹重心的概念、定義與實驗上的求取方法；第三章除了介紹測力板儀器的基礎原理外，內容主要針對幾項搭配測力板實驗的基礎運動生物力學理論探討，即透過實際實驗操作的方法驗證運動生物力學領域中一些重要的基礎概念。 在每一個實作練習中皆包含了四個部份（一）基礎理論：介紹此實驗中包含或欲驗證的基礎生物力學之理論、原理與現象；（二）實驗設計：介紹欲驗證此基礎生物力學之理論、原理與現象時可進行的實驗方式；（三）實驗結果：透過實際實驗獲得結果數值以供讀者在進行模仿實驗時有可參照的範例數值，並解釋各數值所代表的意義；（四）分析討論：將實驗所得之結果與欲驗證的基礎生物力學之理論、原理與現象進行分析討論。
以此架構貫徹此書，使讀者在閱讀此書後習得幾項運動生物力學領域中重要的基礎理論，與測力板儀器的實驗方法。 |
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王令儀 學歷：國立台灣師範大學體育研究所博士班 主修：運動生物力學及實驗 曾任：宜蘭縣立羅東國民中學體育教師、中華民國木球協會裁判組副組長、 台北縣木球協會裁判組組長 現職：國立花蓮教育大學體育系助理教授 |
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序 第一章 運動生物力學概論 一、運動生物力學概念與定義 二、運動生物力學的研究方法 𡛼實驗測量 𥕛測量結果分析 第二章 重 心 一、重心的基礎概念 𡛼重心的基礎原理 𥕛人體肢段參數（segment parameter） 𥐥人體肢段參數的測量法 二、實作練習 實驗一：支點法求物體重心 𡛼基礎理論 𥕛實驗設計：支點法找尋球棒之重心位置 𥐥實驗結果 磮分析討論 實驗二：懸垂法求物體重心 𡛼基礎理論 𥕛實驗設計：懸垂法找桌球拍之重心位置 𥐥實驗結果 磮分析討論
實驗三：人體靜態姿勢之重心位置測量── 𡛼基礎理論
𥕛實驗設計：體重計法求取人體直立平躺姿勢時 𥐥實驗結果與分析討論
實驗四：人體動態動作之重心位置測量── 𡛼基礎理論
𥕛實驗設計：人體肢段參數法求取人體動作 𥐥實驗結果與分析討論 第三章 人體運動研究的測力板法 一、測力板法研究與儀器的基礎概念 𡛼測力板法研究的基礎概念 𥕛三軸測力板儀器基礎原理
𥐥牛頓第三運動定律──反作用力定律 二、實作練習 實驗一：下蹲跳動作之地面反作用力探討分析 𡛼基礎理論 𥕛實驗設計：下蹲跳動作之地面反作用力實驗 𥐥實驗結果 磮分析討論
實驗二：由下蹲跳與蹲踞跳之地面反作用力比較 𡛼基礎理論
𥕛實驗設計：下蹲跳與蹲踞跳之地面反作用力 𥐥實驗結果 磮分析討論
實驗三：由不同伸張幅度進行下蹲跳與不同高台 𡛼基礎理論
𥕛實驗設計：不同伸張幅度進行下蹲跳與不同高台 實驗結果 磮分析討論
實驗四：蹲踞跳之地面反作用力曲線在下肢肌力 𡛼基礎理論 𥕛實驗設計：蹲踞跳之地面反作用力實驗 𥐥實驗結果 磮分析討論
實驗五：由柔軟式著地與僵硬式著地策略之地面 𡛼基礎理論
𥕛實驗設計：柔軟式著地與僵硬式著地之地面 𥐥實驗結果 磮分析討論
實驗六：立定跳遠動作之地面反作用力探討 𡛼基礎理論
𥕛實驗設計：立定跳遠動作之地面反作用力 𥐥實驗結果 磮分析討論
參考文獻 表 次 表3-1 受試者基本資料
表3-2 兩位受試者蹲踞跳動作之下肢肌力診斷之參考 表3-3 受試者基本資料
表3-4 基本力學參數值 圖 次 圖1-1 運動學測量之攝影機實驗範例 圖1-2 動力學測量之測力板實驗範例 圖1-3 肌電圖測量所得之肌電訊號範例 圖1-4 逆向動力學方程模式建構概念圖 圖1-5 彈簧質量模式建構概念圖1 圖1-6 彈簧質量模式建構概念圖2
圖2-1 背向式跳高技術可使過竿的高度高於重心 圖2-2 幾何法找物體之重心位置 圖2-3 積分法找物體之重心位置 圖2-4 力臂的丈量方式 圖2-5 靜態平衡與非靜態平衡示意圖 圖2-6 支點法找尋球棒之重心位置實驗場地佈置圖 圖2-7 支點法找尋球棒之重心位置實驗流程圖 圖2-8 實驗所得球棒之重心位置
圖2-9 質量分佈不均勻的物體達靜態平衡時支點兩端 圖2-10 當重心為支點時物體呈靜態平衡 圖2-11 力之作用方向經過支點時力臂為0 圖2-12 懸垂法找桌球拍之重心位置實驗場地佈置圖 圖2-13 懸垂法找桌球拍之重心位置實驗流程圖 圖2-14 實驗所得桌球拍之重心位置 圖2-15 重力與支點的空間關係對力矩形成的影響
圖2-16 體重計法求取人體直立平躺姿勢時之靜態重心
圖2-17 體重計法求取人體直立平躺姿勢時之靜態重心 圖2-18 自由體圖
圖2-19 物體上各質點形成的力矩合為物體重量
圖2-20 人體單一肢段所形成的力矩與人體重量
圖2-21 人體肢段參數法求取人體動作過程中之
圖2-22 人體肢段參數法求取人體動作過程中之 圖3-1 測力板的四個傳導器所測得的力量值 圖3-2 假設測力板之中心點為此座標系統的原點 圖3-3 外力形成之壓力中心與力臂 圖3-4 力量為定值時線性衝量值的計算 圖3-5 力量為不定值時線性衝量值的計算 圖3-6 加速度為定值時速度改變量的計算 圖3-7 加速度為不定值時速度改變量的計算 圖3-8 下蹲跳動作之地面反作用力實驗場地佈置圖 圖3-9 下蹲跳動作之地面反作用力實驗流程圖 圖3-10 下蹲跳動作示意圖
圖3-11 下蹲跳動作之垂直「地面反作用力─時間」 圖3-12 作用力與反作用力之自由體圖 圖3-13 下蹲跳動作之垂直「力量─時間」曲線圖
圖3-14 將人體骨骼─肌肉機制視為多個肌肉─ 圖3-15 蹲踞跳之地面反作用力實驗場地佈置圖
圖3-16 下蹲跳與蹲踞跳動作之地面反作用力 圖3-17 蹲踞跳動作示意圖
圖3-18 下蹲跳與蹲踞跳動作開始瞬間地面反力曲線
圖3-19 下蹲跳動作之垂直「地面反作用力─時間」
圖3-20 蹲踞跳動作之垂直「地面反作用力─時間」
圖3-21 蹲踞跳與下蹲跳動作之垂直「力量─時間」
圖3-22 不同高台著地反彈跳之地面反作用力實驗 圖3-23 不同伸張幅度進行下蹲跳與不同高台著地反彈跳之地面反作用力實驗流程圖 圖3-24 深蹲跳與淺蹲跳動作示意圖 圖3-25 著地反彈跳動作示意圖 圖3-26 深蹲跳與淺蹲跳之地面反作用力曲線圖
圖3-27 原地下蹲跳與20公分高台、80公分高台
圖3-28 兩位受試者蹲踞跳動作之標準化垂直
圖3-29 兩位受試者蹲踞跳動作之RFD值 圖3-30 壓力、張力與剪力示意圖
圖3-31 壘球投跨步腳著地階段最大剪力出現時的
圖3-32 柔軟式著地與僵硬式著地之地面反作用力
圖3-33 柔軟式著地與僵硬式著地之地面反作用力 圖3-34 柔軟式著地動作示意圖 圖3-35 僵硬式著地動作示意圖
圖3-36 柔軟式著地與僵硬式著地動作之垂直
圖3-37 向量之水平分量與垂直分量的三角函數 圖3-38 拋體運動的水平與垂直成分圖 圖3-39 拋射角度、速度、高度之示意圖
圖3-40 立定跳遠動作之地面反作用力實驗 圖3-41 立定跳遠動作之地面反作用力實驗流程圖 圖3-42 立定跳遠動作示意圖
圖3-43 立定跳遠動作之「地面反作用力─時間」 圖3-44 透過畢氏定理推算求得離地瞬間重心合速度
圖3-45 透過三角函數推算求得離地瞬間重心
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