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体育运动中的流体力学研究论文

发布时间:2024-07-03 11:39:03

体育运动中的流体力学研究论文

试论体育科研中的创造性思维论述了影响体育科研中的创造性思维的各种因素,并对如何通过建立正确的思维观念来提高体育科研的创造性进行探讨。关键词:体育科研创造性思维创造性思维是指突破人类已有知识与经验的局限,开拓认识新领域的一种思维,它与一般思维的不同之处在于具有新颖性、独创性和突破性。体育科学研究涉及的学科门类众多,是一项十分复杂的系统性工作。要提高对体育运动的本质及其规律的认识,在现有的体育运动技术和理论上有所突破或者创新,就必须以正确的方法去观察问题,用创造性的思维去突破已有的认知水平。“申奥”成功标志着我国的体育事业进入一个快速发展的崭新时期,无论是竞技体育还是群众体育都面临前所未有的发展新机遇,如何抓住这一有利时机提高我国的竞技运动水平、增强人民的本质,是摆在体育科研工作者面前的一个重大课题。创造性思维无疑是完成这一课题的重要途径和有力武器。1、制约创造性思维的因素分析、思维定式在一般情况下,人们处理问题时每采取一次特定思路,下一次很可能还会采取相同的思路,多次采用后形成思维定式。思维定式制约了人们思考问题的深度和广度,使人们不能发现解决问题的新途径、新方法,但一旦冲破了思维定式的制约,往往会产生具有创造性的成果[1]。例如,当运动员出现技术错误时,一般教练员往往会考虑如何采用针对性的训练手段来改正它,而原国家队男排队员汪嘉伟出现扣排球起跳后前冲太大的错误,导致经常触网犯规时,教练员却没有强迫他改正动作,而是与他一起分析缺点的实质,充分利用其中的合理成分变正网起跳为沿网起跳,使前冲力变为横向空中位移的动力,由此创新出了“空间差”扣球技术,汪嘉伟本人也成为著名的“网上飞人”。、迷信权威对权威的迷信会束缚人们的思想,有时甚至会使人们对简单的事实都不敢承认,更不用说有所创新。殊不知,由于人的认知水平受各种主、客观因素的局限,即使是权威泰斗有时也难免作出错误的判断。例如,短跑理论界曾一度认为短跑后蹬时“应该充分蹬伸髋、膝、踝三个关节”,而现代的短跑“屈蹬”技术已经证明,在途中跑阶段,膝关节的适宜蹬伸角度为150°—160°左右,过分强调快跑时蹬直大腿可能延缓支撑时间不利与发展步频,极限平伸膝关节(膝角达165°以上)会增大大腿后群肌肉拉伤的可能。过分崇拜名家学者,对他们的理论或者观点深信不疑,会扼杀人们的智慧,阻碍创新能力的发展,使人们不能接受新思想、创造新事物。2、开拓创造性思维的思路、思维方式新颖、独特体育运动发展到今天,各项运动技术日趋完善,而运动技术上的许多重大进步,源于教练员或者运动员运用新颖、独特的思维方式增加了思维的创造性,从而矫正了“常理”的误导并开拓了认识的新领域。例如,在50年代时,苏联体育界曾提出跳远运动员踏跳时应意想“把踏跳板踏入地下”,同时用力蹬伸起跳腿以提高成绩的主张,这符合当时人们认为蹬地越有力,跑得越快、跳得越高的观点。但实践证明,这一主张不能达到预期的效果,因为要靠踏跳腿瞬间的蹬伸,发挥出巨大的爆发力是困难的,而且,着意于踏跳,神经的指挥重点偏重于踏跳动作本身,以致降低助跑速度。后来联邦德国的体育科研人员运用逆向思维方法,尝试采用与苏联运动员相反的跳远踏跳技术起跳,跳远运动员在起跳时起跳腿放松踏跳,摆动腿有力地向前上方摆动,同时意想“大步跑向空中”,取得了优异的成绩,由此也引起了跳高、三级跳远起跳技术的明显改进。、挑战传统,勇于实践许多人有一个习惯就是顺应传统观念。它会禁锢人们的观念,甚至导致创造性思维的成果得不到认可。克服传统观念的不良影响,勇于实践才能将创造性思维转发为创造力,创造出新生事物。例如在60年代前[3],跳水界普遍认为首先接触水的面积越小,水花也越小。我国著名跳水运动员杜度有一次由于左手腕受伤,跳水时只好用右手腕抓住左手腕以减轻疼痛,结果发现入水时水花反而小了。于是他开始对传统的入水技术理论产生了怀疑,并有意识的采用翻手腕的入水动作———后来被称为“翻掌压水花”的入水技术。由此,杜度成为当时唯一掌握此项技术的运动员,独树一帜,并取得了优异的成绩。3、结束语创造性思维是思维的一种智力品质,在体育科研中不但必要而且重要。现代科学技术的飞速发展和快速更新,为发展体育运动提供了良好的契机,同时也要求体育科研工作者必须善于进行创造性思维,才能研究出具有创造性的成果,更好的完成发展我国体育事业的一系列新的课题。

体育运动中的力学知识 想必在同学之间一定有很多热爱体育运动的吧,可就在你们挥洒汗水的时候,有没有想到过于物理的联系呢?其实在体育运动和体育训练中的各种运动器械上,都存在着运动者的举、压、推、拉、跑、蹬、踢、打、击、投、弹跳等力的作用。与力有关的这些运动都包含着丰富而深奥的物理知识,如果运动者懂得这些知识并加以运用,必会提高自己的运动成绩和竞技水平。特别是在提倡素质教育、重视学生能力教学的今天,如果我们学生能在课外积极地了解有关的这方面知识,必会提高我们参入运动的积极性。因为这样不仅可以锻炼身体的目的,还可以使我们感到学有所用、学有所得,便于巩固学到的科学文化知识,既然这样又何乐而不为呢。下面我们来谈谈物理知识在体育运动中的一些应用。一、物理中的“速度” 物理学里,速度是用来反映物体运动快慢的物理量。运动场上的各种运动几乎都有一个速度快慢的问题。所以各种球类运动中的“快攻战术”就是利用速度的定义,快速奔跑、快速移动、摆脱对手、寻求空挡,达到完成“快攻”的目的。所谓“快攻”,就是运动员在运动过程中增大运动速度,即进行加速运动。根据牛顿第二定律,运动员进行加速运动,必须用力;如果运动员在运动过程中匀速运动,则不需要用力。在激烈的比赛中,为了达到目的,某一方队员常常利用这方面的知识来实施战术,俩队员相互配合,采取一队员在运动过程中不断加速,给对方比赛队员施加心理压力,迫使对方队员也加速,消耗对方队员的体力或造成对方队员犯规;而另一队员则进行匀速运动,保存体力,达到最后胜利的目的。例如,2000悉尼奥运会上,我国优秀运动员王丽萍就是靠队友的配合而获得20公理竞走冠军的。二、物理中的“摩擦力”    物理学里,摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关。任何物体在运动过程中都要受到摩擦力的作用,参入各种运动的运动者和运动器械也会受到摩擦力的作用。    有些运动项目,为了提高运动者的成绩,需要增大摩擦力。例如,在百米赛跑中,运动者必须穿着底上带有鞋钉的跑鞋;还有体操运动员和举重运动员在比赛之前,总是要在手上抹些镁粉,这样做的目的都是为了增大摩擦力便于提高运动成绩。采取的方法都是增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。特别是体操运动员在杠上做回环动作时,手握杠又不能太紧(即不能增大手对杠的压力来增大摩擦),所以,在手上抹些镁粉来增大摩擦就显得尤为重要。还有球类运动的一些器械,在制造时,都考虑到了增大摩擦的因素。例如,足球守门员戴的手套、篮球表面上的花纹、乒乓球正胶球拍胶皮上的胶粒长短和反胶球拍胶皮上的粘性度、铅球表面铸造得很粗糙等,都是采取增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。三、 物理中的“惯性”    任何物体都具有惯性,运动着的物体具有继续保持运动状态的性质。惯性即有利,又有害。运动员在运动场上进行的各种项目的运动,有时要利用惯性,有时又要防止惯性,才能提高运动成绩和竞技水平。例如,跳高、跳远及标枪运动中的助跑过程,且标枪运动员在投标枪之前,手臂要尽量向后伸摆,这些必要的动作都是为了利用惯性。而运动员在跑到百米冲刺的终点时,不能及时停下来,还得逐渐减速地跑一段距离;篮球运动员在进行三步上篮时,投篮的一瞬间不能正对篮环中心,否则由于惯性,反而投不中,而是要落后篮环中心一点投球,这些都是为了防止惯性。还有投掷铁饼的选手,为了提高比赛成绩,在规定的圆圈内做加速旋转动作,目的是为了增大铁饼出手时的初始速度;而铁饼出手后,为了确保自己不离开圆圈内,还得继续转几圈,所以,铁饼选手为了获得好的成绩,即要利用惯性,又要防止惯性。 四、物理中的“功能原理”及“机械能守恒” 所谓功能原理,就是外力对物体做的功等于物体机械能的增加。当没有外力对物体做功时, 物体机械能不变,即机械能守恒。机械能又包括动能、重力势能和弹性势能,且物体在运动 过程中,动能、重力势能和弹性势能可以相互转化。例如,跳水运动员为了获得足够的高度, 在起跳前,必须用力向下蹬跳板,将跳板的弹性势能最终转化为自己的重力势能,便于在空 中做旋转动作。在举重运动中,运动员对杠铃做的功等于增加杠铃的重力势能与增加自己的 重力势能之和。由于杠铃比较重,运动员要想获得成功,一般要经过三个阶段。在第二个阶 段中,由于杠铃增加的高度最大,运动员需做的功也最多,难度当然最大。所以,我们经常 看到,运动员在完成第二个阶段的瞬间,都要将双脚前后分开,这样做的目的是为了降低一 点高度,减少一点重力势能的增量,便于杠铃能举过自己的头顶。为了顺利地完成第三个阶 段,双脚也不能分得太开,否则会增加最后阶段的难度。还有跳高、跳远以及各种投掷体的 运动等都含有此方面的知识内容。 物理中的“冲量”及“转动惯量” 物理学里的冲量等于作用在物体上的力与力的作用时间的乘积,作用在物体上的冲量等于动量的改变量。当动量的改变量一定时,如果力的作用时间越长,则作用在物体上的力越小。冲量定律的这种特例在各种体育器械及运动中的应用非常普遍。例如,供跳高运动员着地用的海绵垫、供跳远运动员着地用的沙坑,都是为了延长力的作用时间,从而减小运动员着地时受到的作用力,确保运动员着地时不受损伤。还有在篮球运动中,运动员在接已方队员传过来的篮球时,双手往往要伸前顺着来球的运动方向后移接球。这样做的目的也是为了延长篮球对手的作用力时间,从而减小篮球对手的作用力大小,便于稳稳地接住飞来的篮球。我们还经常看到,在比赛场上,有经验的运动员在场地上摔倒时,会顺势翻滚来延长着地的时间,从而减小地面对人体的作用力。在羽毛球、乒乓球、网球、排球等运动中,选手们在击球的瞬间,球的运动情况都含有冲量定律的内容。    如果物体受到某一力矩的作用,此物体就会围绕某一固定轴旋转。当转动惯量一定时,力矩越大,则旋转越强烈。例如,乒乓球选手拉的弧圈球,都是设法引用球拍给乒乓球以摩擦,对乒乓球施一力矩的作用而产生的。现在,国际乒联决定,改“小球”为“大球”后,由于“大球”的转动惯量比“小球”的转动惯量大,所以,球的旋转没有以前强烈。还有足球运动员射门和排球运动员发球时,为了造成对方球员接球的难度,都会适当地给球一力矩的作用,使球产生旋转。还有铁饼选手在投掷的一瞬间,也要给铁饼一力矩的作用,使铁饼在空中加速旋转,从而提高比赛成绩。    如果正在旋转着的物体,不受力矩的作用,则转动惯量与角加速度的乘积是一恒量。当旋转着的物体转动惯量增大时,物体的旋转就会减慢。跳水运动员落水和体操运动员着地时,都要利用到这方面的知识。因为,他们在空中都要进行旋转动作,跳水运动员要获得最佳的落水效果,落水时,必须尽量避免旋转;而体操运动员要保证着地时立稳,也要避免旋转,所以,他们在入水和着地的瞬间,都采用伸长四肢的办法来增大身体的转动惯量,从而减小旋转速度。确保顺利完成比赛。兴趣,最终达到培养创造性复合型人材和增强全体国民的体能的目标要求。五、借足球讲解压强知识 对于许多足球爱好者来说,香蕉球一定对他们具有很大的吸引力。确实,在国际赛场上,一场关键的比赛,用香蕉球破门,对于球迷来说是最大的享受了。看球绕过人墙,眼见球就要打飞,突然变向,球拐入了死角,守门员没有反应。那么下面就让我们来研究一下这个美妙的香蕉球吧。首先我们要来了解一下伯努利原理:在水流或气流中,如果速度小,压强就打;速度大,压强就小。球员在击球时,用脚的内侧将球搓起来。而当球在空中旋转时,球的两侧就一边速度大,一边速度小。所以根据伯努利原理,球在空中就会受到一个横向的压力差,而在水平方向上,压力的方向与球的运动方向相反,在空中不断在水平方向上减速。所以在观众的眼中,看到的先是按击出方向运动,然后在空中变线,从而出现了美丽的香蕉球。懂了这个道理,也许你也能踢出香蕉球呢! 通过上文的分析,我想同学们一定对力学在运动中的应用有了初步认识吧,但上面的知识只是九牛一毛,希望同学们能在课外积极了解这些知识,这样既能提高自己的竞技水平,同样能锻炼身体,提高效率,在以后的学习生活中助我们一臂之力。

流体力学是能源动力三大主干课程之一:传热学,工程热力学,流体力学。只有学好这三门课,能源动力其他的问题都easy了。我就是这个专业的^ ^。。。比如蒸汽轮机里面的蒸汽流动,压缩机里面的空气流动,内燃机里面的燃料组织,锅炉燃烧的燃料组织,石油管道运输~哪儿会没有流体哩。。。能源转化转移都需以工质为媒介~肯定涉及工质的流动,物性~流体力学是少不了的。等你学流体力学和传热学的时候的理论你才会发现还是有点作用。流体当中有流函数和势函数的概念需要用复变函数的解析函数理解。流体和传热的流场和温度场分析经常涉及拉普拉斯方程,导热方程这些都是需要数理方程与特殊函数方面的知识来求解解析解。当然这是理论研究上的作用,实际烧个锅炉这些都用不到。毕业生应获得以下几方面的知识和能力:1.具有较扎实的 自然科学基础,较好的人文、艺术和 社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括工程力学、机械学、工程热物理、流体力学、电工与电子学、控制理论、市场经济及企业管理等基础知识;3.获得本专业领域的工程实践训练,具有较强的计算机和外语应用能力;4.具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识,了解其科学前沿及发展趋势;5.具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。3人才目标本专业主要培养能源转换与利用和热力环境保护领域具有扎实的理论基础,较强的实践、适应和创新能力,较高的道德素质和文化素质的高级人才,以满足社会对该能源动力学科领域的科研、设计、教学、工程技术、经营管理等各方面的人才需求。学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识,热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等宽厚理论基础、热能动力工程专业知识和实践能力,掌握计算机应用与 自动控制技术方面的知识。毕业生能从事 能源与动力工程及相关方面的研究、教学、开发、制造、安装、检修、策划、管理和营销等工作。也可在本专业或其它相关专业继续深造,攻读硕士、博士学位。4主干学科动力工程与工程热物理、机械工程、流体力学5主要课程工程力学、 机械设计基础、机械制图、 电工与电子技术、工程热力学、流体力学、 传热学、控制理论、测试技术、燃烧学 等主要实践性教学环节:包括军训、金工、电工、电子实习、认识实习、生产实习、社会实践、课程设计、毕业设计(论文)等,一般应安排40周以上。授予学位:工学学士 硕士 博士

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体育运动中的流体力学研究的论文

这方面有啥不理解的随时问我,帮你写。。标题式提纲 这种提纲对比简略,只写出行文各段的标题。 这是一个标题式的作文提纲,勇简练的文字标出了各段的写作要害。它的特点是文字简练、速度较快,适合于对写作内容较了解或时刻较紧的状况。但对初学写作的人来说,很难起到辅导作文的作用。

学术论文格式要求1、论文中文题目。(二号宋体加粗)2、作者姓名:作者所在单位名称,所在省和城市名称,邮编,如多名作者则分行依次排列。(作者:小四号仿宋;单位等:六号宋体)3、摘要:150~300字,需有简明的研究目的、研究方法、结果、结论等,摘要书写中不能出现“本人”、“本文”等第一人称称谓。(五号宋体,摘要两字加粗)4、关键词:3~8个,每个关键词之间用“;”隔开。 (五号宋体,关键词三字加粗)5、引言:简要说明研究工作的目的、范围、相关领域的前人工作和知识空白、理论基础和分析、研究设想、研究方法和实验设计、预期结果和意义等。引言应言简意赅,不要与摘要雷同,不要成为摘要的注释。(内容均为小四宋体,行距倍下同)6、正文:论文的核心,要求主题新颖,观点明确,有理论高度,有实践基础;论据充分,引文准确,数据可靠;层次分明,文字简练,图表清晰。(1)、正文段落层次号一律使用阿拉伯数字,文中层次分明,序号书写为1、、格式,最多只能4层,4层以后用1)(1)依次为序号,前4层次每层必须要有小标题(小四粗黑)。(不出现前言、引言等之内的层次),顶行书写,层次号后空一格,一级标题前空一行。(2)、图——必须有图序号和图题,图序号一律用阿拉伯数字,图题标在图下方。(3)、表——一律使用三线表,表序号一律使用阿拉伯数字与表题一并放在表上方。(4)、文稿中的计量单位必须使用法定计量单位的国际标准符号,不得使用已废止的符号,更不得自造符号。(5)、届次、世纪、年、月、日、百分比等一律使用阿拉伯数字。7、结论:对本论论点的强调,是对论文的最终的和总体的高度总结,是本论的最终的必然逻辑发展,也是整篇论文的归宿和作者认识上的升华。8、参考文献不得省略,基本格式如下:专著、论文集、学位论文、报告的著录格式[序号]主要责任者.文献题名[M].出版地:出版者,出版年.起止页码[1] 蒋有绪,郭泉水,马娟,等.中国森林群落分类及其群落学特〔M〕.北京:科学出版社,[2] 中国力学学会.第3届全国实验流体力学学术会议论文集〔C〕.天津:〔出版者不详〕,[3] 志祥.间断动力系统的随机就动及其在守恒律方程中的应用〔D〕.北京:北京大学数学学院学位论文,[4]广州运动与体适能专业学院,2005中国健身俱乐部调查报告[R], (AASFP)200期刊文章的著录格式[序号]主要责任者.文献题名[J].刊名,年,卷(期):起止页码[1]肖林鹏,蔡劲燕. 我国体育经纪人市场供需矛盾问题研究[J]. 上海体育学院学报,2006,30(6):10-13,论文集中的析出文献的著录格式[序号]析出文献主要责任者.析出文献题名[C].原文献主要责任者(任选).原文献题名[文献类型].出版地:出版者,出版年.析出文献起始页码报纸文章的著录格式[序号]主要责任者.文献题名[N].报纸名,出版日期(版次)[1] 丁文祥.数字革命与竞争国际化〔N〕.中国青年报,2000-11-20(15)专利的著录格式[序号]专利所有者.专利题名[P].专利国别:专利号,出版日期[1] 刘加林.多功能一次性压舌板〔P〕.中国:,1993-04-14.关于以上“[ ]”内的文献类型如下:类型:专著 论文集 报纸文章 期刊文章 学位论文 报告 标准 专利 电子文献标识:M C N J D R S P EB/OL

如何开展科学的体育运动论文研究

想要达到身体健康,还需要掌握科学的运动 方法 ,这样才能全面发展。下面是我为你精心整理的科学运动与身体健康论文,希望对你有帮助!科学运动与身体健康论文篇1 【摘要】随着时代的进步和社会的发展,各种亚健康的症状和疾病像潮水般向人们袭来。触目惊心的现实向我们鸣起了声声警钟。针对自身需求进行适宜、适时、适度的长期 健身运动 ,健康就会常相伴。 【关键词】运动,健康,科学合理 【内容】一、要健康,首先应知道健康运动处方的原理。 所谓运动处方,就是针对个人身体状况而将锻炼方式、锻炼时间和强度等科学合理地编制起来,就如同医生给病人开的处方一样,用来指导人们通过运动改善体质,促进健康。运动处方由以下四大要素构成。 1.合理的运动项目:根据个人的身体条件、 文化 程度、经济状况选择最合适的运动项目。切忌盲从,无目的地效仿别人。 2.合理的运动强度:根据个人的身体条件,运动的激烈强度应该适度。切忌操之过急,超限运动,这样做不仅无益,反而有害。 3.合理的运动时间:每次运动的时间不应太短,也不宜过长,应以适度为宜。 4.合理的运动频率:每星期运动次数要适当。 二、要健康,其次得有科学的方法。 其中最常见按照代谢方式划分,运动可分为有氧代谢运动与无氧代谢运动两大类。 有氧运动属于耐久性运动项目,在整个运动过程中,人体吸入的氧气大体与需要的相等。低强度、有节奏、持续时间长的运动基本上都是有氧运动,比如走路、慢跑、长距离慢速 游泳 、骑自行车、跳舞等。有氧运动是保持身心健康最有效、最科学的运动方式。 步行:步行时人会挺胸收腹,增强腿部肌肉力量,使身体更灵活、更协调,身材更富美感! 跳舞:平素健身枯燥、单调,很难激发人们的兴趣。因而,持之以恒就更不容易了,相反有节奏的运动比随意的运动对身体更有益处,人们更容易接受并会乐此不疲。里伯尼斯说:“当我们的身体按照音乐节奏运动时,我们的心跳、呼吸也都能在优美的韵律中得到统一。” 跑步:根据跑的速度来分,大概可以分为慢跑,中速跑,快跑。 慢跑,相当于走路,但不完全等同于走路,于中人的心率慢慢升高, 这种锻炼主要运用与老年人,爷爷奶奶们行动不便,身体逐渐衰落,满跑可以使他们能抗击衰老,能抵抗疾病。若能长期坚持,定能永葆青春。 中速跑,介于慢跑和快速跑之间,主要使用于叔叔阿姨们。他们过了成长的时期,身体逐渐趋于平衡,不再“长大”,这种跑步方式对于他们来说是最好的。 快跑,速度非常快,主要适用于青少年,他们正处于“成长”状态,如此之跑可以使男的身躯更加健壮,女的身体更加丰满。当然不是绝对的。其方式当然也有多种,一种是专门的,比如100米赛跑;另外一种是业余的(姑且这么说),比如踢 足球 ,看着足球,要准确定位,快速奔跑,驰骋于田径场。 无氧运动属于力量性运动项目。在整个运动过程中,人体吸入的氧气少于所需的氧气。它的特点是:运动强度较高、爆发力强、持续时间短等。举重、 跳高 、 短跑 以及投掷等都属于无氧运动。 三、要健康,其次就是掌握好运动量。 众所周知,运动能强身健体。但人们在参加体育锻炼时需要掌握两个点,即坚持和适量。可以用某些指标来控制运动量: 一是运动后即刻(10秒钟内)的脉搏或心率。在跑步和 球类运动 后,成年人以不超过140~150次/分为宜,老年人不超过120次/分为宜。 二是重量。如举重的最大重量以不超过本人能举起最大重量的70%~80%为宜。 三是时间。每天的运动时间以2~3小时为宜,其间还需穿插数次休息。 总之,解自己的身体基本素质,针对自身需求,适宜、适时、适度地进行健身运动,就会拥有健康。 科学运动与身体健康论文篇2 【摘要】现今社会,日新月异的科学技术给我们的生活带来了极大的便利,但也给人们带来了许 多健康问题。一些人长时间在电脑上工作、娱乐和“网络漫游”又带来了有损于健康的“电” 脑网络综合征”;随着生活水平的改善,逐渐改变着人们的饮食结构,人们在享受丰富美食的同时,由于营养物质的过量摄取,能量消耗的不足,造成了肥胖、心血管疾病等现代“文 明”病的蔓延,且发病年龄日趋提前。由此可见,体育锻炼,保持身心健康已经成为刻不容 缓的事。 【关键词】科学运动,健康,体育锻炼 【内容】健康、长寿、智慧是人类的美好愿望。从几千年前的上古起,人们就一直在苦苦探求防御疾病、延长寿命的奥秘。古希腊 名言 :“如果你想强壮,跑步吧!如果你想健美,跑步吧!如果你想聪明,跑步吧!”明确提出了跑步对人体健康的重要意义。在进入高速发展的现代社会的时代,人们更加认识到生命的可贵,而重视追求生活的质量,健康的地位和价值也随之在提高。 体育运动 能提高智力水平 正常的智力水平是人们从事各种活动最基本的心理条件。体育运动在有意和无意之中活化了右脑,强化右脑的形象思维功能,加开发右脑的智力。由此可见,体育教学与右脑的 智力开发 有着密切的联系,体育教学是右脑智力开发的有效手段和途径,它能够开发参与者的聪明才智。 确立良好的自我观念,自我概念是指学生对自己的身体情况、心理特点和情感的综合评价,它是通过很多的自我感觉和评价组成的,包括“自我定位”、“身体技能”、“身体自然条件”、“我的 爱好 取向”等。众所周知,体育锻炼会使人身体强健、精力充沛,所以坚持体育锻炼对于改善学生的身体表象和提高心理素质非常关键。因为身体表象和心理素质对评价学生的自我概念联系非常大,无论高矮胖瘦或男或女,其个体对自身不满意会影响个体的自尊心,使心情低落,进而产生不安的心理状态和忧郁症的发病率。有科研工作者研究发现,肌肉力量水平和个体的心理情绪的稳定性以及自信心成正相关,同时发现通过持续的科学的体育锻炼来加强力量训练,会使学生的自信心提高,心理承受能力加强从而使个体自我概念显著提高。 世界卫生组认定健康是人类的一项基本权利。现代科学研究揭示在所有运动项目中,以有氧耐力项目最利于人们的健康。国外有资料表明,运动状态下的人体吸入的氧气可比安静状态时多8倍,也就是说有氧代谢运动(耐力性运动)可使人体获得最佳摄氧量。各国学者共同推荐的健身性有氧代谢运动为:快步、慢跑、游泳、骑自行车、跳 健身操 (舞)。这些运动能有效地增强呼吸系统摄取氧、心血管系统荷载及输送氧的能力,以及组织有氧代谢利用氧的能力,因此有氧运动对人体有生理生化、心理等多面的良好影响。 有氧运动的代谢主要依靠有氧代谢,即在有氧情况,糖、脂肪、蛋白质氧化成二氧化碳和水的过程。代谢过程释放能量合成ATP,构成骨骼肌肉有氧代谢供能系统。糠、脂肪和蛋白质称作细胞燃料。其中糖是人体组织细胞的重要组成部分,占人体能量来源的70%之多,以糖元的形式存在。有氧运动时首先消耗肌糖元,当肌糖元不足时由血糖补充,肝糖元又不断补充血糖。长时间锻炼能改善运动时血流分配,使肝血流量增大,流经肝脏的糖异生基质量增多,被代谢用的机率也相应升高。 大学时期的体育与健康生活方式关系到学生未来的体育生活化、终身化,也关系到终生健身行为方式的养成。本文分析了体育干预对大学生的身体和身心的影响,旨在为引导和促进大学生形成一种与现代社会生活相适应的健康生活方式提供可借鉴的依据。 一、体育锻炼与身体健康 体育锻炼是通过科学的身体活动形式给予人体各器官、系统一种良性刺激,促使身体的 形态结构、生理机能等方面发生一系列适应性反应和变化,从而增强体质、增进健康。实践证明,科学的体育锻炼不仅有利于人体骨骼、肌肉的生长,而且还能改善血液循环系统、呼吸系统、消化系统、排泄系统的机能状况,有利于人体的生长发育,提高抗病能力,增强有机体的适应能力。体质的强弱受多种因素影响,体育锻炼是增强体质的最积极、有效的手段之一。 现任国际运动医学联合会主席霍尔曼教授指出:每天坚持中饭步10min 心脏可以年轻20 岁。科学的体育锻炼能改善神系系统的调节功能,提高神经系统对人体活动时错综复 杂变化的判断能力,并及时作出协调、准确、迅速的反应;使人体适应内外环境的变化、保持机体生命活动的正常进行。随着科技的不断发展,从事脑力劳动的人不断增多。用脑过度会使脑细胞转入抵制状态。如不做调整,则会导致 记忆力 减退甚至神经官能症而严重影响健康。科学研究证明,体育锻炼对大脑中枢神经系统有良好的刺激作用。改善大脑的供氧状况可消除大脑疲劳、提高大脑的工作能力。体育锻炼还能使大脑皮质及时、准确地调动植物性神经系统;尽早地进入工作 状态,使大脑反应快,自动化程度高,功能加强。 二、体育锻炼与心理健康 体育锻炼不仅对人的身体发生影响, 而且会对人的心理产生影响。 体育锻炼具有调节人体紧张情绪的作用,能够改善生理和心理状态,恢复体力和精力;能增进身体健康,使疲劳 的身体得到积极的休息,使人精力充沛地投入学习、工作;可以陶冶性情、保持健康的心态, 充分发挥个体的积极性、创造性和自主性,从而提高自信心和价值观,使个性在融洽的氛围 中获得健康、和谐的发展;体育锻炼中的集体项目与竞赛活动可以培养人的团结、协作及集 体主义精神。 研究表明,有氧锻炼或不强烈的身体锻炼有助于降低轻度和中度精神抑郁者的抑郁水平。如果能与心理治疗相结合,比单纯进行体育锻炼能更有效地降低抑郁。体育锻炼可以锻炼意志,而有坚强的意志 品质才能坚持锻炼,二者相辅相成、互相促进。体育锻炼是一种欢快的活动,它使人身体健康,心情舒畅,有利于塑造一个愉快、开朗、健康的心灵,促进个性气质的健康发展。 三、体育锻炼与社会适应能力 社会学家告诉我们体育运动中传播、宣传的精神、原则、体育道德等,具有很高的社会理想价值,体育锻炼中树立公正、守法、民主、竞争、协作、团结、友谊、谦虚、诚实等道德观念,是社会不可缺少的规 范文 化,对于青少年乃至全体社会成员都具有 教育 意义 。 (一)规范行为。体育运动中有各种明确而详细的行为规范,如奥林匹克精神和原则、 体育道德规范、比赛规则、竞赛规程等,这些规范是体育运动得以开展的必要条件,而规范 的培养是学生进入社会前必不可少的社会化过程。这一过程可以视为对社会法规和伦理道德 的模拟学习过程,有助于他们理解遵守社会规范的意义和重要性。 (二)培养自立。确定体育目标并为实现这一目标而努力的过程,有助于培养运动者积 极的人生态度,使他们具有更强的独立性和自立能力。 (三)体验不同的社会角色。一个人要符合社会的要求取得社会成员的资格,就必须学 会接受适当的社会角色。而各种体育运动的场合,则有机会让学生体验不同的角色和“做什 么、怎么做”的社会意义,为他们走向社会打下基础;从而体验出人的主观努力是改变社会 地位的重要意义。 (四)体育锻炼是“情商”训练的有效途径。体育锻炼对人体健康的促进作用是多方面 的,如生理、主理、社会适应和创造力。 面对社会的高速发展和高校的扩招,当今高校教育面临着严峻的挑战。社会对大学生提出了更高的要求,只有真正身心健康的大学生,才能成为当今社会所需要的全面发展的高素质人才。高等教育的根本任务是为社会培养全面发展的高素质人才,在大学生成才的过程中,心理健康有着重要的影响。面对日趋严重的大学生心理健康问题,当今高校已经采取种种 措施 ,但从实际效果来看,并不尽人意,高等教育应立足于自己的根本任务,充分发挥高校教育中不同教育模式的独特作用,尽可能全方位关注大学生心理健康问题,如体育教育对于对于大学生心理健康的促进作用等,才能从根本上对大学生的心理健康问题起到缓解效果。 体育锻炼不仅可以健身、健脑,还可以调剂生活,促进心理健康,锤炼个性、品德和气质。走过操场,我们就可以看到一块大牌子,上面写着:每天锻炼一小时,健康工作五十年, 幸福生活一辈子。我们每个人都应该重视体育锻炼,参加体育锻炼,让自己拥有一个健康的 身体和愉快的心情,过好每一天。 科学运动与身体健康论文篇3 摘 要:科学的运动不仅能够塑造出强健的体魄与完美的身材,也能促进身心的健康发展与提高对环境的适应能力。我个人认为科学运动与健康的关系是手段与目的的关系,即以运动为手段,以健康为目的。合理的科学运动,是增进健康,增强体质最有效的方法,并且能够起到防治疾病的作用。坚持科学的体育锻炼能达到“健身、健心、健美”的效果。不是有句话这么说:每天锻炼一小时,幸福安康一辈子! 关键词:科学运动 健康 身心发展 健美 导入语 健康是人类生存与发展的要素。它属于个人,更属于社会。健康与长寿是千百年来人类最美好的愿望。但是健康的存在少不了科学的运动,只有通过科学的运动才能让健康长期伴随。因而,养成坚持科学运动的生活方式,坚持合理的体育锻炼,对于增强体质、提高健康水平具有极为重要的意义。 一、体育锻炼可使人体健康发展 1、促使人体健康发展 骨骼的生长发育需要不断地吸收营养物质,体育锻炼能促进血液循环和增加对骨骼的血液供应,同时,体育锻炼中的各种动作,也具有促进骨骼生长的良好刺激作用。通过科学的体育锻炼会使肌肉体积增大、肌肉中脂肪减少、肌肉毛细血管增多等等,使身体显得丰满而结实。 2、可使人体功能得到充分发展适当体育锻炼对维持和增强人体活动具有重要意义,人长期从事体育锻炼能增强体质并具有延年益寿的功效。 国内体育科学研究观察,体育锻炼可以提高人体的运动机能和心脏、循环系统的机能。国外科学家还做过一种试验,让健康青年连续躺在床上9天,发现他们的心脏循环系统和呼吸系统以及新陈代谢的工作能力平均下降21%,心脏容积缩小10%。 二、体育锻炼可促使人的心理健康发展 1、培养良好的意志品质 体育锻炼,无论是有组织地或个人单独地进行,对培养和锻炼良好的意识品质有着积极的作用。坚持经常锻炼,需要具有自觉性和自制力。长期从事体育锻炼的人都有体会,如果没有克服困难的毅力和持之以恒的精神是不可能坚持长久的。在体育锻炼中,需要完成一定的身体练习和承受一定的运动负荷,如果没有自觉性和坚持性及果断性,是不可能做到的。 2、调节人的情绪,提高人的精神 良好的情绪主要是指整个心理状态的稳定和平衡,这种状态有利于保持和促进整个有机体的稳定。从事体育锻炼,可以调剂情绪,并在中枢神经系统支配下,对有机体内部的各个方面的关系进行相应的调整和平衡,这对情绪和精神也会有良好的作用,尤其对爱好体育的人,这种作用更为显著。 三、体育锻炼可提高人适应社会的能力 1、提高人体适应环境的能力 有体育锻炼基础的人对外界环境适应能力强的基本原因有两点:一是长期进行体育锻炼,增进了健康,强壮了体格,身体的各个组织系统在中枢神经支配下,承受外界刺激和协调各组织系统的能力得到增强;二是从事体育锻炼,往往 是在各种外界环境和条件下进行的,因而使机体得到锻炼,适应能力不断提高。 2、促进社会交往和增进友谊 体育锻炼是一种社会活动,人们在体育运动过程中,不仅能够锻炼身体,而且在各种锻炼活动中可以促进社会交往和增进友谊。所以,“健康”是体育的终极目的。在高等院校的体育教学中贯彻“健康第一”的指导思想已经确立,培养学生终生锻炼的意识和习惯,以达到培养大学生“德、智、体”全面发展的目的。 四、针对自身制定的健身方案 由于自身健康的需要,对于一个处在人生黄金时期的青年人而言,健康似乎对自己以后的人生有着很深远的影响,谁都知道,没有健康的体格,生活就算再充裕也不会有享受的机会。所以制定一套好的健身方案对我来说显得意义非凡。 我这个年龄段的人身体功能处于鼎盛时期,心律、肺活量、骨骼的灵敏度、稳定性及弹力等各方面均达到最佳点。从运动医学角度讲,这个时期运动量不足比运动量偏高更对身体不利,像我的话可进行任何运动强度的锻炼,心脏也可以通过耐力锻炼可提高输血量。总之,为了今后的身体健康储备资源,我尽可能多锻炼。 首先,锻炼可星期一、三、五隔天进行一次,每次大约30分钟增强体力的锻炼,方法是试举重物,比喻哑铃什么的,负荷量为极限肌力的60%,我应该可以举起10kg到15kg之间的重量吧,重复锻炼一直练到肌肉觉得疲劳为止(大约每次做10-12次)。假如多次练习并不觉得累,可以加大器械重量10%,必须使主要肌群(胸肌、肩肌、背肌、二头肌、三头肌、腹肌、腿肌)都得到锻炼。 然后,需要进行的是20分钟的心血管系统锻炼,方法是慢跑、游泳、骑自行车等,强度为脉搏150-170次/分钟。这样有助于增加肺活量,更有助于血液的循环。 最后,还必须进行脑部锻炼,因为健脑也算是健身的一种方式。有时候我在早上起床后常有头昏脑胀的感觉,我知道这主要是脑部供血不足所致。因此我记住了一套健脑操,对解除头昏很有效。健脑操大致如下: 一、上下耸肩运动:两足分开而立,约与肩宽,两肩尽量上提,使脑袋贴在两肩头之间,稍停片刻,肩头突然下落,做八遍。 二、背后举臂运动:两臂交叉并伸直于后,随即用力上举,像似用肩胛骨上推头的根部,保持两三秒钟后,两臂猛地落下,像要撞到腰上(实际也可撞上),做一遍。 三、叉手前伸运动:屈肘,五指交叉于胸前,两手迅猛前伸,同时迅速向前低头,使头夹在伸直的两小臂之间,做五遍至十遍。 四、叉手转肩运动:五指交叉于胸前,掌心朝下,尽量左右转肩。头必须跟着向后转,注意保持开始时的姿势,转动幅度要等于或大于九十度。左右交替,做五至十遍。 五、前后曲肩运动:先使两肩尽量向后弯曲,好像两肩胛骨要碰到一起似的。接着用力让两肩向前弯曲,如同两肩会在胸前闭合似的,并使两只手背靠在一起,做五至十遍。 六、前后转肩运动:曲肘,呈直角,旋转肩部,先由前向后,再从后向前,旋转遍数不拘。 相信只要我坚持下去,收获一定会很丰盛的。从今天开始就开始自己的健身计划,因为只有这样,我才能学到在课堂上学不到的东西。在此感谢老师一个学期悉心的指导,因为你让我有了一套还算完整的健身计划。 五、结束语 科学的运动能够可减低心血管疾病的危险因子,舒解疲劳与放松、减低焦虑,提升心理机能,改善外观和自我信念,能维持和促进肌力、关节功能,提升心脏和肺脏的效率,可减低沮丧、焦虑和改善心情,可以改善身体组成,防范慢性病,达到改善健康的生活质量。所以,只有科学的运动才能使身体健康和心理健康能平衡发展。 五、参考文献 1] 许永刚.体育运动训练竞赛中疲劳的类型问题的分析研究[J].广州体育学院学报,1994,14(4):40-47. [2] 田麦久.运动训练学[M].北京:人民体育出版社:119-120. [3] 王长生.体育健身中心理疲劳及其疗法[J].湖北体育科技,2000(2):48-50. [4] 殷劲.运动疲劳激起判断[J].成都体育学院学报,1991;3:77-81. [5 冯连世,等.优秀运动员身体机能评定方法[M].北京:人民体育出版社,2003.

怎样适量运动论文

怎样适量运动论文,青少年儿童处于生长发育阶段,运动可以很好地帮助我们锻炼身体,坚持运动还有可能长高,在运动中保护好我们的关节才不容易受伤,以下分享怎样适量运动论文。

当今社会经济发展迅速,人们的生活节奏越来越快。在这种情况下,社会成员的身心负担逐渐加重,闲暇时间越来越少,以至于绝大部分社会成员没有时间和精力去参加体育锻炼,伴随而来的是各种“现代文明病”,比如肥胖症、心脑血管疾病等慢性病。而极少部分参加体育锻炼的人们也基本处于盲目的状态,没有科学的、有效的增强体质锻炼方法,容易造成各种运动损伤。

一、体育锻炼的概念

运动生理学角度:人们有意识、有目的、有计划地消耗体能的身体活动,即加强机体的异化作用,使得恢复过程的同化作用增强,机体的物质储备水平提高,从而使机体向更完善的方向转化的过程称为体育锻炼。Caspersen等人认为身体活动的概念至少包括三个要素,即:由骨骼肌产生的身体位移、引起能量由低向高变化的消耗、对体质有积极影响。运动训练学角度:人们通过适当的强度的身体活动以及运动负荷对机体新陈代谢过程的一种刺激。它能引起组织系统发生兴奋,加剧物质代谢和能量转换,造成代谢的不平衡,并且经过一段时间的适当休息后,机体出现超量恢复的现象称为体育锻炼。卢元镇教授认为体育锻炼,即身体锻炼,是指运用各种身体练习和方法,并结合自然力和卫生因素以发展身体增进体质调节精神丰富文化生活为目的的身体活动。

二、科学体育锻炼

(一)科学参加体育锻炼的原则

赵厚亚认为:要使体育锻炼达到身心健康的目的,锻炼者应遵循如下基本原则,即有益健康原则、循序渐进原则、持之以恒原则、全面锻炼原则、因人制宜原则[3]。何雪竹谈到科学的体育锻炼应注意从实际出发、保持经常性、循序渐进、全面性以及安全性这几个方面。

(二)科学参加体育锻炼的心理学基础

运动心理学,是关于运动员在运动训练和竞赛过程中,心里变化规律的基本理论。它是开发运动员心理能力,启发他们深刻理解做人和竞技真谛的重要理论依据。这个理论同样适用于大众体育锻炼,实际上,对于许多人来说“体育锻炼”这个词似乎还是一个陌生或可怕的词,因为他们从来都没有想过要锻炼,或者锻炼身体是一件被动的事情。事实上,当我们遇到超负荷的工作倍感压力时,体育锻炼通常是我们缓减压力的最有力的方式和方法。当我们生活上和感情方面不顺心时,体育锻炼同样是可以转移我们的注意力,调整情绪的良方益药。

(三)科学参加体育锻炼的社会学基础

体育社会学是研究运动的个体与群体、个体与社会之间的关系及其行为变化规律的学科。所以,要科学的参加体育锻炼首先需要改善群体结构,放大系统功能,人个体和自己的社交网络以及各种体育锻炼场地和器材构成一个小的社会系统,在这个系统中,任何一个要素都不可忽视。个体应该根据自身年龄、性别、体育锻炼需求等不同要素选择适合自身的锻炼项目和方法;而个体的社交网络当中,自己的朋友喜欢健身的的话,同样会带动自己一起参加锻炼;如果有专业的社会体育指导员进行指导,就能更加轻松的实现科学的体育锻炼

大学生进行体育锻炼的对策论文篇一:《浅谈如何吸引学生正确参加阳光体育运动》

社会在不断地发展,人民的物质生活水平在快速提高,在物质文明飞速发展的今天,中小学生的身体素质却出现了问题。一个民族的生命力是否旺盛,也体现在广大的少年儿童身上。他们是祖国未来的希望,他们的身心是否健康、他们的体魄是否强健、他们的意志是否坚强直接关系到我们中华民族的未来,而我国现在中小学生的体质状况却令人堪忧。“阳光体育”就是让青少年儿童更加阳光的参加学校的各种体育活动,为树立学生的终身体育思想打下坚实的基础。它对于对青少年的思想品德、智力发育都有不可替代的重要作用。

国家体育总局、教育部等部门在2006年联合进行了一次国民体质检测,结果表明我国中小学学生的肥胖率在持续增高,城镇儿童的超重率达到了,成为影响学生营养健康状况的第一大因素。除了肥胖率,视力不良率也有所上升,小学生,初中生,高中生,大学生为。其中视力不良的初中生成为各学段中涨幅最大的学生群体。我国青少年学生、儿童的近视率已居世界第二位;。而少年儿童各种身体素质如速度、爆发力、力量、耐力和身体机能的水平却在不断下降。

我国学生各年龄组体质健康不容乐观的状况引起了国家的高度关注。为此,教育部、国家体育总局和共青团中央于2007年4月29日联合发出通知,号召在全国开展学生“全国亿万学生阳光体育运动”。

通过查阅大量有关少年儿童的生理特点等方面的文献资料和观察学生在体育活动中的表现,从相关的角度来探讨如何科学、正确的来指导少年儿童在阳光体育运动中的活动,并确定学生对阳光体育运动中比较感兴趣的活动内容及对学生体质的影响。

一、吸引学生走向操场。

全国亿万青少年阳光体育运动,就是吸引广大青少年学生走向操场、走进大自然、走到阳光下,积极参加体育锻炼,掀起群众性体育锻炼热潮。全国亿万青少年阳光体育活动力争用三年的时间使85%的学生按照学生体质健康标准,每天锻炼一小时,掌握至少两项体育技能。

身体素质是运动能力的基础,良好的身体素质基础是提高运动技能的前提。少年儿童处于这个长身体、增素质的关键期与敏感期的特殊生理阶段,在这个阶段中能否打下良好的素质基础,对于少年儿童的健康成长,会产生极为重要的影响。

课余体育是指学生在课余时间里,运用各种身体练习和多种方法,以发展身体、增进健康、提高运动技术水平和丰富课余文化生活为目而进行的多种形式内容的体育教育活动。阳光体育运动就是课余体育的一种形式,也是学校课外教育的组成部分,是实施素质教育的一种内容和手段。课余体育也是实现学校体育目标的重要途径,是少年儿童健身活动基本形式,具有突出的特点、多元化的功能以及灵活多样的组织形式。与体育课相互配合,共同完成学校体育的任务。

二、与体育课教学相结合,形成一个有机的整体。

体育课作为实现现代学校体育目的的重要途径之一,固然十分重要,但是体育课时间有限,每周不过2—3学时,远远不能满足学生体育活动的需求,体育课还不能独立实现学校体育的目的。因此,体育课必须与课余体育相互配合,而阳光体育运动又是课余体育的一种重要形式,可以与体育课相互配合,形成一个有机的整体,来共同实现学校体育的目的,促进学生的体质健康发展。

在学校中广泛开展少年儿童阳光体育运动,是增进学生身心健康的需要,是贯彻全民健身计划的要求和实现全民健身的重要目标之一。阳光体育运动组织形式多样化、内容丰富多彩,为能在青少年儿童中广泛开展提供了最基本、最便利的组织形式。

三、开展内容丰富、形式多样的活动。

阳光体育运动的内容丰富多彩,远远超过了体育教学大纲所规定的内容,从娱乐性活动、健身性活动到竞技性运动项目等,无所不包。而它的组织形式也非常的多样化,可以个人活动、小组活动、班级活动,也可以年级甚至全校的方式进行,还可以共同兴趣小组、各种学生社团等组织形式开展阳光体育运动。

四、强调规范性与自主性。

阳光体育运动中的某些活动形式是学生必须参加的,如:早操、课间操等,属于强迫性体育活动,它对于统一确保学生的身心发展和体育教育具有规定性的作用。但是阳光体育运动中的绝大多数活动形式是属于学生自愿参加的乐趣性很强的自主性活动,学生可以根据兴趣来选择。

五、强调的学生主体性和教师的辅助性。

学生在课余体育中较少收到体育课堂那样的限制,活动自选,发自内心,倾情投入,展现自我。教师只是起到一个指导咨询的辅助性作用,为学生提供了一个充分展示才能,表现兴趣,发挥自己在体育活动中的积极性、主动性和创造性的良好机会。有利于培养学生的运动才能、组织才能和创造才能,并且使学生主体地位和作用得到充分的体现和发挥。

六、选用正确的运动方法,增强学生体质。

选择的活动方式要充分考虑青少年的年龄、个性、特征,灵活多样、富有趣味性地进行运动,这样才能够积极调动他们的主动性和自觉性,使他们乐在其中,轻松愉快地自觉进行锻炼。

青少年的身体比成年人要小,但绝对不是成年人身体的缩版,因为青少年在机能方面跟成年人相比较而言,还未完全发育成熟,两者具有质的差别。生长发育是从微小量变到根本质变的复杂过程,是在体积增大的过程中,完成结构和机能的分化和成熟[2]。青少年正处于青春发育期,在此阶段会出现第二个生长发育突增期,对处于这个特殊生理阶段的青少年儿童进行运动指导的时候,一定要特别注意以下方面:

(1)骨骼

青少年儿童的椎骨尚未完全骨化,髋骨是由髂骨、坐骨和耻骨以软骨连接起来,到15~16岁才愈合,股骨还存在骺软骨,承受压力的能力比成年人差,维持足弓的肌肉和韧带也较弱,因此在进行力量的练习时,一般在10岁以前不宜进行负重练习,可采用抗体重的一些练习,如徒手跑、跳等。12~13岁之间可增加一些抗阻力(如拉橡皮筋)或哑铃等的力量练习。15岁以后,才可进行较大重量的力量练习,并应以动力性练习为主。且青少年的骨骼骨化未完成,易变形,脊柱的生理弯曲较成人弱,缓冲作用比成人弱,故不宜在坚硬的地面上反复进行跑跳等练习。

(2)肌肉

12~15岁,青少年儿童的肌肉体积和力量增长速度加快,这一年龄阶段的少年,可采用一些阻力和较轻的负重练习来发展肌肉力量。15~18岁,肌肉体积和力量增长的速度最快,在练习中,可以增加阻力或负重,以有效地发展肌肉力量。但对儿童来说,由于肌肉的纤维较细,肌纤维的张力小,加上支配肌肉的神经中枢的兴奋强度和维持高度兴奋的时间比成人差,对持久而紧张的肌肉收缩更容易疲劳。因此,对他们应采用动力性的力量练习,最好采用动静结合的方法。

(3)营养

青少年儿童处于生长发育阶段,体育锻炼会消耗较多的能量,因此,要特别注意营养物质的补充,营养对少年生长发育无论在形态、机能和智力方面都会产生一时性和永久性的影响。

(4)心血管

一般青少年对强度较大且持续时间较短的运动,如60米、100米和200米跑,各种活动性游戏,徒手操及哑铃等力量性练习有一定程度的适应。而对一些长时间紧张性运动、重量过大的力量性练习及对身体消耗过大的耐力性练习等,则不宜过多采用。在安排青少年的运动负荷时,练习的强度可以稍大一些,但间歇次数应多,密度不应太大。13~14岁以后,心血管机能逐渐接近成人水平,可以承受更大的运动负荷,但也要注意循序渐进和区别对待。

(5)神经系统

青少年儿童活泼好动,注意力不易集中,做动作时不协调、不准确,易出现多余动作,建立条件反射快,消退的快,重新恢复也快。年龄越小,皮质抑制过程越弱,而且不完善,分化能力也就差。根据其神经中枢的发育特点,在教学与锻炼中应注意下列问题:a、在活动过程中要加强对青少年儿童意志品质的培养和组织纪律的思想教育,严格要求学生;b、在教授各种活动内容时可多采用直观形象教学方法,如示范动作、模型等,多用简单易懂和比较生动形象的语言或口诀等形式的讲解,年龄越小的学生越应该引起对直观教学法的重视;c、在活动过程中要注意安排短暂的休息,使学生的情绪饱满,精力旺盛,不易疲劳;d、活动的内容要生动活泼和多样化,中间可穿插游戏和竞赛,避免单调、重复;e、青春期神经系统受内分泌腺活动的影响,会使稳定性暂时下降,表现出动作不协调,少女更为明显,应注意区别对待。

在少年儿童进行体育运动时要注意特殊生理阶段的身体特征,根据青少年儿童的营养、骨骼、肌肉、心血管和神经系统等方面不同的注意事项和要求,合理的选择运动内容。结合少年儿童的身体素质特征,选择合理、正确的运动方法,并结合丰富的内容和多样化的形式,不但吸引了学生走向操场、走向健康,更有效的提高了少年儿童对阳光体育运动的兴趣,增强了体质,使学生有了更加广阔的发展空间。

大学生进行体育锻炼的对策论文篇二:《试谈如何开展科学的课外体育锻炼》

课外活动是学校在教学计划和教学课标外,对学生进行的多种多样的有计划、有组织的教育活动,当然也有学生自发组织的课外活动。它是实现教育目的的重要途径之一,在促进学生德、智、体、美、劳全面发展,合理安排学生的课外生活方面,起着巨大的作用。课外体育活动是学生课外活动的一个重要方面,是体育课的延伸和补充,是确保学生每天有一小时体育活动的有力保证,是丰富学生生活、发展学生个性的最好空间和手段,也是培养学生终身体育健身习惯的好途径。在教育系统越来越完善的背景下,如何科学地开展课外体育锻炼已受到社会的重视。 体育锻炼的目的是增进体质健康,但要想科学地安排体育锻炼,提高锻炼效果,避免伤病事故,就必须遵循一些基本原则; 同时还要注意体育锻炼的最佳时间及正确的体育项目。

要做到科学的课外锻炼所需遵循的原则如下:

1、自觉性原则

自觉性原则是课外体育活动的优点之一。兴趣是最好的老师,的确是这样的,有了兴趣就有了目的,同时也增强了自觉性。这样才能自觉积极地投身于锻炼活动,要求明确“生命在于运动”的科学道理,同时锻炼过程中务必做到意念专一,抛出一切杂念。

2、适量性原则

适量性原则主要是指锻炼要有适当的生理负荷,并在渐进的基础上有节奏地加大,并应随着人体机能的变化而变化。而在上体育课时,则出现了“体质好的吃不饱,体质差的吃不了”的现象,课外体育活动的锻炼就能明显的克服这一现象,但在运用实施中也应该注意两点:第一,通过锻炼中的生理测定和锻炼后的自我感觉,做到勤而行。第二要根据实际情况,统筹安排运动负荷量、强度和间隔。

3、针对性原则

针对性原则主要是指锻炼必须根据学生的不同情况,针对进行,不要千篇一律,强行统一。这一点正合乎了学生在课外体育活动中的特点。学到了自己想学喜欢学的内容。同时这也是课标内容设计不到的,也是上课教学所达不到的。但在锻炼中应注意以下两点:第一认真制订锻炼计划,严格执行,适时调整。第二最好的锻炼形式是独自锻炼,能够切合个人的实际情况,若参加集体项目的活动,则应注意自我调节。

人们适应的锻炼时间各有不同,有的人喜欢清晨进行晨跑、太极等活动,有人喜欢晚饭后散步跳舞,我认为对于学生来讲,最重要、效果最好的锻炼时间是下午的上完课后左右。环保专家研究证明,下午的'空气质量较清晨好。人体经过一天的学习、工作后,无论在生理和心理能力上都进入到了最佳状态,适合进行负荷较大的体育运动。在这一时间段运动会大大提高锻炼效果。

对于体育项目的选择有许许多多,人们的兴趣也各不相同,我们可以选择自己所喜爱的,这样可以确保运动的时间与效率。另外,根据自身情况有针对性的选择也很关键,有助于我们弥补不足,完善身体条件。例如臂力不足的可以练习哑铃,打打羽毛球排球等等。

开展科学的课外体育锻炼,塑造健康青春的体魄是当代大学生不可忽视的任务,在认真学习理论知识的同时,我们一定要进行体格的加强,做一个由内到外都充满魄力的人。

一、有氧运动和无氧运动

为增进健康的运动主要是指有氧运动,因此先说一下什么是有氧运动。人体的运动是需要能量的,如果能量来自细胞的有氧代谢(氧化反应),就是有氧运动。若能量主要来自无氧酵解,称为无氧运动。

有氧运动主要指运动时间较长,心肺能得到充分刺激的运动,如步行、慢跑、游泳、骑自行车等。它们能够增进心肺功能,增加血流量,使更多的血管开放,身体组织得到更多的营养和氧气,从而有利于身体健康。根据笔者在“适当体力劳动能增进健康”(《天津老科协》总第2期)一文所述,适量的体力劳动同样有利于健康。因此,这里的有氧运动除体育运动以外,还应包括有氧体力劳动等。

二、用靶心率作为适量运动的标准

有氧运动是否适量,最常用的方法是用靶心率衡量,即运动时心率能够基本达到靶心率,作为适量运动的标准。

靶心率有两种计算方法:

1、先算出最大心率,即220减去年龄所得数值。最大心率乘上一个百分数就是靶心率。这个百分数不同文献上用的不完全一致,有的是70~85%,有的是60~70%,还有的用60~85%等。若选用最后一种比率,一个60岁的人的靶心率是:

(220-60)×(60%~85%)=96~136(次/每分钟)

具体选用多少作为自己的靶心率,要根据身体状态和随序渐进的原则来确定。

2、用170减去年龄作为靶心率。仍用上面60岁老人为例,即是:

170-60=110(次/每分钟)

靶心率虽然考虑了年龄因素,但它反应的主要是运动强度。作为适量运动的标准,不可缺少的内容还应该包括运动量或运动时间。因此在用靶心率作标准时,还要附加上每次不应少于20分钟、最好是30~60分钟,每周锻炼3~5次等内容。

三、自我感觉也是掌握活动强度和活动量的重要方法

活动中有轻度呼吸急促、有点心跳、周身有点发热、小汗、面色微红,这表明活动适量。若有明显的气短、心慌、头晕、大汗淋淋、疲惫不堪,说明活动超限。如果在活动中始终保持“面不改色心不跳”,心跳次数与靶心率相差甚远,则在同样的活动时间内,与达到靶心率标准的活动相比,锻炼效果相差甚远。

后发症状也是衡量活动量是否适宜的尺度。活动后可以有轻度的周身不适、肌肉酸痛、疲倦等感觉,休息后很快能消失,说明活动适量。若上述症状很明显,感到疲惫不堪、肌肉酸痛,而且一两天都不消失,说明在细胞和血液中的代谢产物堆积过多,这是运动时伴随较多的无氧运动的表现,要适当减少活动量。

显然,上述自我感觉也主要是针对一次或一天的活动而言的。为了养生和增强体质,必须坚持经常活动。

四、用“代谢当量小时”总数作为一天活动量的度量

人在休息或活动时的代谢当量(MET)是多少,就是此时身体消耗的能量是基础代谢的多少倍。不少书中都用MET表示活动强度,自然可以用MET乘以进行此项活动的时间(以小时计)表示活动量,即用“代谢当量小时”(这里用MET-h表示)代表活动量。于是笔者提出使用一天内的MET-h总和来表示总的活动量(这里的MET-h不同于国外学者只计算跑步,打球等运动的小时代谢当量),用它作为一种判断活动是否适量的新方法。这里的MET-h总和中可以包括休息、聊天等MET基本是1活动,也可以不包括这些活动。从简便的角度,不包括更好一些。

比如,擦地板或者以每小时4公里的速度散步,MET是3,进行了2小时,则MET-h就是:3×2=6;骑自行车(13km/h)的MET是4~5,骑1小时的MET-h是4~5;篮球赛的MET大约是9,打了40分钟,MET-h为6;……。常见活动、运动、劳动的代谢当量可以在“医学常用数据手册”等书中查到,因此就不难算出一天总的MET-h。

一天的MET-h总数多少为最佳?每个人的年龄、性别、体重、体质、生活习惯等情况千差万别。而且,书中给出的MET一般是一个参考值范围,不同的书上也不完全一样。因此一天的MET-h最佳总数不会是所有人都一样,而且也不应当是一个很精确的数,要根据自己的实际情况提出一个参考值范围。甚至可以不制订每天的数值,而用每周的最佳MET-h总数作为参考值。

使用这种方法注意要把买菜、做饭、洗衣服、种花、散步等平常不认为是运动的、所有MET大于1的活动都要算进去。另外还要注意,要选择适合自己的活动项目和活动的多样性:包括老年人不宜做太激烈(MET数值很大)的运动,活动种类要多样,激烈程度要多样,尽量使身体各部位都能得到锻炼等内容。

这种方法既包括了比较激烈的活动,也包括了比较温和的活动,因此在适用人群和包含的活动种类上,都比靶心率方法更广。不仅健康人群可以使用,只要能活动的病人也能使用。另外,从它的原理可知,MET-h总数与身体消耗能量成正比,因此这种方法很适合为糖尿病人和进行减肥的人员制定运动处方。

当今社会经济发展迅速,人们的生活节奏越来越快。在这种情况下,社会成员的身心负担逐渐加重,闲暇时间越来越少,以至于绝大部分社会成员没有时间和精力去参加体育锻炼,伴随而来的是各种“现代文明病”,比如肥胖症、心脑血管疾病等慢性病。而极少部分参加体育锻炼的人们也基本处于盲目的状态,没有科学的、有效的增强体质锻炼方法,容易造成各种运动损伤。一、体育锻炼的概念运动生理学角度:人们有意识、有目的、有计划地消耗体能的身体活动,即加强机体的异化作用,使得恢复过程的同化作用增强,机体的物质储备水平提高,从而使机体向更完善的方向转化的过程称为体育锻炼。Caspersen等人认为身体活动的概念至少包括三个要素,即:由骨骼肌产生的身体位移、引起能量由低向高变化的消耗、对体质有积极影响。运动训练学角度:人们通过适当的强度的身体活动以及运动负荷对机体新陈代谢过程的一种刺激。它能引起组织系统发生兴奋,加剧物质代谢和能量转换,造成代谢的不平衡,并且经过一段时间的适当休息后,机体出现超量恢复的现象称为体育锻炼。卢元镇教授认为体育锻炼,即身体锻炼,是指运用各种身体练习和方法,并结合自然力和卫生因素以发展身体增进体质调节精神丰富文化生活为目的的身体活动。二、科学体育锻炼(一)科学参加体育锻炼的原则赵厚亚认为:要使体育锻炼达到身心健康的目的,锻炼者应遵循如下基本原则,即有益健康原则、循序渐进原则、持之以恒原则、全面锻炼原则、因人制宜原则[3]。何雪竹谈到科学的体育锻炼应注意从实际出发、保持经常性、循序渐进、全面性以及安全性这几个方面。(二)科学参加体育锻炼的心理学基础运动心理学,是关于运动员在运动训练和竞赛过程中,心里变化规律的基本理论。它是开发运动员心理能力,启发他们深刻理解做人和竞技真谛的重要理论依据。这个理论同样适用于大众体育锻炼,实际上,对于许多人来说“体育锻炼”这个词似乎还是一个陌生或可怕的词,因为他们从来都没有想过要锻炼,或者锻炼身体是一件被动的事情。事实上,当我们遇到超负荷的工作倍感压力时,体育锻炼通常是我们缓减压力的最有力的方式和方法。当我们生活上和感情方面不顺心时,体育锻炼同样是可以转移我们的注意力,调整情绪的良方益药。(三)科学参加体育锻炼的社会学基础体育社会学是研究运动的个体与群体、个体与社会之间的关系及其行为变化规律的学科。所以,要科学的参加体育锻炼首先需要改善群体结构,放大系统功能,人个体和自己的社交网络以及各种体育锻炼场地和器材构成一个小的社会系统,在这个系统中,任何一个要素都不可忽视。个体应该根据自身年龄、性别、体育锻炼需求等不同要素选择适合自身的锻炼项目和方法;而个体的社交网络当中,自己的朋友喜欢健身的的话,同样会带动自己一起参加锻炼;如果有专业的社会体育指导员进行指导,就能更加轻松的实现科学的体育锻炼。

拉格朗日法研究流体运动论文

拉格朗日力学,分析力学中的一种,由拉格朗日在1788年建立,是对经典力学的一种的新的数学表述。经典力学,最初的表述形式由牛顿建立,它着重分析位移,速度,加速度,力等矢量间的关系,又称为矢量力学。拉格朗日引入了广义坐标的概念,运用达朗贝尔原理,得到和牛顿第二定律等价的拉格朗日方程。但拉格朗日方程具有更普遍的意义,适用范围更广泛。并且,选取恰当的广义坐标,可以使拉格朗日方程的求解大大简化。目录1简介2相关人物简介成就3坐标1简介拉格朗日力学是分析力学中的一种,于1788年由约瑟夫·拉格朗日所创立。拉格朗日力学是对经典力学的一种的新的理论表述,着重于数学解析的方法,是分析力学的重要组成部分。力学系统由一组坐标来描述。比如一个质点的运动(在笛卡尔坐拉格朗日力学标系中)由x,y,z三个坐标来描述。一般的,N个质点组成的力学系统由3N个坐标来描述。力学系统中常常存在着各种约束,使得这3N个坐标并不都是独立的。力学系统的独立坐标的个数称之为自由度。对于N个质点组成的力学系统,若存在m个约束,则系统的自由度为S = 3N − m哈密尔顿量H可以通过对拉格朗日量进行勒让德变换得到。哈密尔顿量是经典力学的另一种表述哈密尔顿力学的基础。拉格朗日量可以视为定义在所有广义坐标可能值组成的组态空间的切丛上的函数,而哈密尔顿量是相对应的余切丛上的函数。哈密尔顿量在量子力学中到处出现(参看哈密尔顿量 (量子力学))。1948年, 费曼发明了路径积分表述,将最小作用原理扩展到量子力学。在该表述中,粒子穿过所有可能的始态和终态的所有路径;特定终态的概率是所有可能导向它的轨迹的概率之和。在经典力学的范围,路径积分表述简单的退化为哈密尔顿原理。拉格朗日力学2相关人物简介拉格朗日1736年1月25日生于意大利西北部的都灵。父亲是法国陆军骑拉格朗日力学兵里的一名军官,后由于经商破产,家道中落。据拉格朗日本人回忆,如果幼年是家境富裕,他也就不会作数学研究了,因为父亲一心想把他培养成为一名律师。拉格朗日个人却对法律毫无兴趣。到了青年时代,在数学家雷维里的教导下,拉格朗日喜爱上了几何学。17岁时,他读了英国天文学家哈雷的介绍牛顿微积分成就的短文《论分析方法的优点》后,感觉到“分析才是自己最热爱的学科”,从此他迷上了数学分析,开始专攻当时迅速发展的数学分析。18岁时,拉格朗日用意大利语写了第一篇论文,是用牛顿二项式定理处理两函数乘积的高阶微商,他又将论文用拉丁语写出寄给了当时在柏林科学院任职的数学家欧拉。不久后,他获知这一成果早在半个世纪前就被莱布尼兹取得了。这个并不幸运的开端并未使拉格朗日灰心,相反,更坚定了他投身数学分析领域的信心。拉格朗日1755年拉格朗日19岁时,在探讨数学难题“等周问题”的过程中,他以欧拉的思路和结果为依据,用纯分析的方法求变分极值。第一篇论文“极大和极小的方法研究”,发展了欧拉所开创的变分法,为变分法奠定了理论基础。变分法的创立,使拉格朗日在都灵声名大震,并使他在19岁时就当上了都灵皇家炮兵学校的教授,成为当时欧洲公认的第一流数学家。1756年,受欧拉的举荐,拉格朗日被任命为普鲁士科学院通讯院士。1764年,法国科学院悬赏征文,要求用万有引力解释月球天平动问题,他的研究获奖。接着又成功地运用微分方程理论和近似解法研究了科学院提出的一个复杂的六体问题(木星的四个卫星的运动问题),为此又一次于1766年获奖。1766年德国的腓特烈大帝向拉格朗日发出邀请时说,在“欧洲最大的王”的宫廷中应有“欧洲最大的数学家”。于是他应邀前往柏林,任普鲁士科学院数学部主任,居住达20年之久,开始了他一生科学研究的鼎盛时期。在此期间,他完成了《分析力学》一书,这是牛顿之后的一部重要的经典力学著作。书中运用变分原理和分析的方法,建立起完整和谐的力学体系,使力学分析化了。他在序言中宣称:力学已经成为分析的一个分支。1783年,拉格朗日的故乡建立了"都灵科学院",他被任命为名誉院长。1786年腓特烈大帝去世以后,他接受了法王路易十六的邀请,离开柏林,定居巴黎,直至去世。这期间他参加了巴黎科学院成立的研究法国度量衡统一问题的委员会,并出任法国米制委员会主任。1799年,法国完成统一度量衡工作,制定了被世界公认的长度、面积、体积、质量的单位,拉格朗日为此做出了巨大的努力。1791年,拉格朗日被选为英国皇家学会会员,又先后在巴黎高等师范学院和巴黎综合工科学校任数学教授。1795年建立了法国最高学术机构——法兰西研究院后,拉格朗日被选为科学院数理委员会主席。此后,他才重新进行研究工作,编写了一批重要著作:《论任意阶数值方程的解法》、《解析函数论》和《函数计算讲义》,总结了那一时期的特别是他自己的一系列研究工作。1813年4月3日,拿破仑授予他帝国大十字勋章,但此时的拉格朗日已卧床不起,4月11日早晨,拉格朗日逝世。成就拉格朗日科学研究所涉及的领域极其广泛。他在数学上最突出的贡献是使拉格朗日力学数学分析与几何与力学脱离开来,使数学的独立性更为清楚,从此数学不再仅仅是其他学科的工具。拉格朗日总结了18世纪的数学成果,同时又为19世纪的数学研究开辟了道路,堪称法国最杰出的数学大师。同时,他的关于月球运动(三体问题)、行星运动、轨道计算、两个不动中心问题、流体力学等方面的成果,在使天文学力学化、力学分析化上,也起到了历史性的作用,促进了力学和天体力学的进一步发展,成为这些领域的开创性或奠基性研究。在柏林工作的前十年,拉格朗日把大量时间花在代数方程和超越方程的解法上,作出了有价值的贡献,推动了代数学的发展。他提交给柏林科学院两篇著名的论文:《关于解数值方程》和《关于方程的代数解法的研究》。把前人解三、四次代数方程的各种解法,总结为一套标准方法,即把方程化为低一次的方程(称辅助方程或预解式)以求解。他试图寻找五次方程的预解函数,希望这个函数是低于五次的方程的解,但未获得成功。然而,他的思想已蕴含着置换群概念,对后来阿贝尔和伽罗华起到启发性作用,最终解决了高于四次的一般方程为何不能用代数方法求解的问题。因而也可以说拉格朗日是群论的先驱。拉格朗日力学在数论方面,拉格朗日也显示出非凡的才能。他对费马提出的许多问题作出了解答。如,一个正整数是不多于4个平方数的和的问题等等,他还证明了圆周率的无理性。这些研究成果丰富了数论的内容。在《解析函数论》以及他早在1772年的一篇论文中,在为微积分奠定理论基础方面作了独特的尝试,他企图把微分运算归结为代数运算,从而抛弃自牛顿以来一直令人困惑的无穷小量,并想由此出发建立全部分析学。但是由于他没有考虑到无穷级数的收敛性问题,他自以为摆脱了极限概念,其实只是回避了极限概念,并没有能达到他想使微积分代数化、严密化的目的。不过,他用幂级数表示函数的处理方法对分析学的发展产生了影响,成为实变函数论的起点。拉格朗日也是分析力学的创立者。拉格朗日在其名著《分析力学》中,在总结历史上各种力学基本原理的基础上,发展达朗贝尔、欧拉等人研究成果,引入了势和等势面的概念,进一步把数学分析应用于质点和刚体力学,提出了运用于静力学和动力学的普遍方程,引进广义坐标的概念,建立了拉格朗日方程,把力学体系的运动方程从以力为基本概念的牛顿形式,改变为以能量为基本概念的分析力学形式,奠定了分析力学的基础,为把力学理论推广应用到物理学其他领域开辟了道路。拉格朗日力学他还给出刚体在重力作用下,绕旋转对称轴上的定点转动(拉格朗日陀螺)的欧拉动力学方程的解,对三体问题的求解方法有重要贡献,解决了限制性三体运动的定型问题。拉格朗日对流体运动的理论也有重要贡献,提出了描述流体运动的拉格朗日方法。拉格朗日的研究工作中,约有一半同天体力学有关。他用自己在分析力学中的原理和公式,建立起各类天体的运动方程。在天体运动方程的解法中,拉格朗日发现了三体问题运动方程的五个特解,即拉格朗日平动解。此外,他还研究了彗星和小行星的摄动问题,提出了彗星起源假说等。近百余年来,数学领域的许多新成就都可以直接或间接地溯源于拉格朗日的工作。所以他在数学史上被认为是对分析数学的发展产生全面影响的数学家之一。被誉为“欧洲最大的数学家”。3坐标在矢量力学中,约束的存在体现于作用于系统的约束力。约束力引入额外拉格朗日力学的未知量,通常使问题变得更为复杂。但若能选取适当的s个完全满足约束条件的独立坐标,则约束不再出现在问题中,只需要求解关于s个未知变量的方程,使问题得以大大简化。这样的s个坐标不再局限于各质点的位置坐标,而可以是任何能描述系统的几何参量,因此称为“广义坐标”。假设格朗日力学的一个基本假设是:具有n个自由度的系统,其运动状态完全由n个广义坐标及它们的微商(广义速度)决定。或者说,力学系统的运动状态由一个广义坐标和广义速度的函数描述:这个函数称为拉格朗日函数或拉格朗日量。

刚体在重力作用下,绕旋转对称轴上的定点转动(拉格朗日陀螺)的欧拉动力学方程的解,对三体问题的求解方法有重要贡献,解决了限制性三体运动的定型问题。拉格朗日对流体运动的理论也有重要贡献,提出了描述流体运动的拉格朗日方法。拉格朗日法是描述流体运动的两种方法之一,又称随体法,跟踪法。 是研究流体各个质点的运动参数(位置坐标、速度、加速度等)随时间的变化规律。综合所有流体质点运动参数的变化,便得到了整个流体的运动规律。 在研究波动问题时,常用拉格朗日法。拉格朗日法中,三维空间中单个流体质点的位置坐标是时间的函数,其中,下标表示第个流体质点。通过对时间求导数,可以得到每一个流体质点的运动速度和加速度。流场中有无穷多流体质点,这种离散表达式就有无穷多个,应用时很不方便。因此,拉格朗日法一般用流体质点的初始坐标来标识不同的流体质点,不同的流体质点有不同的初始坐标,称为拉格朗日变量。所以第个流体质点在时刻的位置坐标就可以表示流体质点运动规律的运动方程。对于给定的,此式即表示初始坐标为的流体质点的运动轨迹。若给定时间,上式为时刻流体质点的位置

刚体在重力作用下,绕旋转对称轴上的定点转动(拉格朗日陀螺)的欧拉动力学方程的解,对三体问题的求解方法有重要贡献,解决了限制性三体运动的定型问题。拉格朗日对流体运动的理论也有重要贡献,提出了描述流体运动的拉格朗日方法。

拉格朗日在数学、力学和天文学三个学科中都有重大历史性贡献,但他主要是数学家,研究力学和天文学的目的是表明数学分析的威力。全部著作、论文、学术报告记录、学术通讯超过500篇。拉格朗日的学术生涯主要在18世纪后半期。当对数学、物理学和天文学是自然科学主体。数学的主流是由微积分发展起来的数学分析,以欧洲大陆为中心;物理学的主流是力学;天文学的主流是天体力学。数学分析的发展使力学和天体力学深化,而力学和天体力学的课题又成为数学分析发展的动力。当时的自然科学代表人物都在此三个学科做出了历史性重大贡献。下面就拉格朗日的主要贡献分别评述。数学数学分析的开拓者牛顿和莱布尼兹以后的欧洲数学分裂为两派。英国仍坚持牛顿在《自然哲学中的数学原理》中的几何方法,进展缓慢;欧洲大陆则按莱布尼兹创立的分析方法(当时包括代数方法),进展很快,当时叫分析学(analysis)。拉格朗日是仅次于欧拉的最大开拓者,在18世纪创立的主要分支中都有开拓性贡献。变分法这是拉格朗日最早研究的领域,以欧拉的思路和结果为依据,但从纯分析方法出发,得到更完善的结果。他的第一篇论文“极大和极小的方法研究”(Recherches sur la méthode demaximis et minimies)[2]是他研究变分法的序幕; 1760年发表的“关于确定不定积分式的极大极小的一种新方法”(Essai d'unenouvelle méthode pour déterminer les maxima et les minima desformules integrales indéfinies)[3]是用分析方法建立变分法的代表作。发表前写信给欧拉时,称此文中的方法为“变分方法”(themethod of variation)。欧拉肯定了,并在他自己的论文中正式将此方法命名为“变分法”(the calculus of variation)。变分法这个分支才真正建立起来。拉格朗日方法是对积分进行极值化,函数y=y(x)待定。他不像欧拉和前人用改变极大或极小化曲线的个别坐标的办法,而是引进通过端点(x1,y1),(x2,y2)的新曲线y(x)+δy(x),δy(x)叫曲线y(x)的变分。J相应的增量△J按δy,δy′展开的一、二阶项叫一次变分δJ和二次变分δ2J。他用分析方法证明了δJ为零的必要条件就是欧拉方程他达继续讨论了端点变动时的情况以及两个自变量的重积分的情况,使这个分支继续发展。1770年以后,拉格朗日达研究了被积函数f包含高阶导数的单重和多重积分时的情况,已发展成为变分法的标准内容。微分方程早在都灵时期,拉格朗日就对变系数常微分方程研究做出重大成果。他在降阶过程中提出了以后所称的伴随方程,并证明了非齐次线性变系数方程的伴随方程的伴随方程,就是原方程的齐次方程。他还把欧拉关于常系数齐次方程的结果推广到变系数情况,证明了变系数齐次方程的通解可用一些独立特解乘上任意常数相加而成;而且在知道方程的m个特解后,可以把方程降低m价。在柏林时期,他对常微分方程的奇解和特解做出历史性贡献,在1774年完成的“关于微分方程特解的研究”(Sur les intégralesparticulieres des equations différentielles)[22]中系统地研究了奇解和通解的关系,明确提出由通解及其对积分常数的偏导数消去常数求出奇解的方法;还指出奇解为原方程积分曲线族的包络线。当然,他的奇解理论还不完善,现代奇解理论的形式是由G.达布(Darboux)等人完成的。常微分方程组的研究在当时结合天体力学中的课题进行。拉格朗日在1772年完成的“论三体问题”(Essai sur le problémedes trois corps)[8]中,找出了三体运动的常微分方程组的五个特解:三个是三体共线情况;两个是三体保持等边三角形;在天体力学中称为拉格朗日平动解。他同拉普拉斯一起完善的任意常数变异法,对多体问题方程组的近似解有重大作用,促进了摄动理论的建立。拉格朗日是一阶偏微分方程理论的建立者,他在1772年完成的。“关于一阶偏微分方程的积分”(Sur l'integration des équationau differences partielles du premier order)[21]和1785年完成的“一阶线性偏微分方程的一般积分方法”(Méthode génèrale pourintégrer les equations partielles du premier order lorsque cesdifferences ne sont que linèaires)[23]中,系统地完成了一阶偏微分方程的理论和解法。他首先提出了一阶非线性偏微分方程的解分类为完全解、奇解、通积分等,并给出它们之间的关系。后来又进一步证明了解线性方程Pp+Qq=R(P,Q,R为x,y,z的函数)(5)与解等价,而解(6)式又与解常微分方程组等价。(5)式至今仍称为拉格朗日方程。有趣的是,由上面已可看出,一阶非线性偏微分方程,可以化为解常微分方程组。但拉格朗日自己却不明确,他在1785年解一个特殊的一阶偏微分方程时,还说不能用这种方法,可能他忘记了自己在1772年的结果。现代也有时称此方法为拉格朗日方法,又称为柯西(Cauchy)的特征方法。因拉格朗日只讨论两个自变量情况,在推广到n个自变量时遇到困难,而后来由柯西在1819年克服。方程论18世纪的代数学从属于分析,方程论是其中的活跃领域。拉格朗日在柏林的前十年,大量时间花在代数方程和超越方程的解法上。他在代数方程解法中有历史性贡献。在长篇论文“关于方程的代数解法的思考”(Réflexions sur le resolution algébrique desequations,《全集》Ⅲ, pp 205—421)中,把前人解三、四次代数方程的各种解法,总结为一套标准方法,而且还分析出一般三、四次方程能用代数方法解出的原因。三次方程有一个二次辅助方程,其解为三次方程根的函数,在根的置换下只有两个值;四次方程的辅助方程的解则在根的置换下只有三个不同值,因而辅助方程为三次方程。拉格朗日称辅助方程的解为原方程根的预解函数(是有理函数)。他继续寻找5次方程的预解函数,希望这个函数是低于5次的方程的解,但没有成功。尽管如此,拉格朗日的想法已蕴含着置换群概念,而且使预解(有理)函数值不变的置换构成子群,子群的阶是原置换群阶的因子。因而拉格朗日是群论的先驱。他的思想为后来的.阿贝尔(Abel)和E.伽罗瓦(Galois)采用并发展,终于解决了高于四次的一般方程为何不能用代数方法求解的问题。拉格朗日在1770年还提出一种超越方程的级数解法。设p为方程,这就是后来在天体力学中常用的拉格朗日级数。他自己没有讨论收敛性,后来由柯西求出此级数的收敛范围。数论拉格朗日到柏林初期就开始研究数论,第一篇论文“二阶不定问题的解”(Sur la solution des problémès in détèrminésdu seconde degrés)[14]和送交都灵《论丛》的“一个算术问题的解”(Solution d'un problème d'arithmetique)[15]中,讨论了欧拉多年从事的费马(Fermat)方程x2-Ay2=1(x,y,A为整数),(9)不定问题解的新方法”(Nouvelle méthode pour resoudveles problèmes indéteminés en nombres entiers)[16]中得到更一般的费马方程 (B也为整数)(10)的解。还讨论了更广泛的二元二次整系数方程 ,(11)并解决了整数解问题。拉格朗日还在1772年的“一个算术定理的证明”(De monstration d'un théorème d'arthmétique,《文集》Ⅲ,—201)中,把欧拉40多年没有解决的费马另一猜想“一个正整数能表示为最多四个平方数的和”证明出来。在1773年发表的“质数的一个新定理的证明”(Démonstation d'un theorem nouveau concernant les nombres premiers)[17]中,证明了著名的定理:n是质数的充要条件为(n-1)!+1能被n整除。拉格朗日不仅有大量成果,还在方法上有创新。如在证明(9)式研究”(Recherches d'arithmétiques,《文集》Ⅲ,—795)中,研究(11)式解时采用的方法和结果,是二次型理论的基本文献。函数和无穷级数同18世纪的其他数学家一样,拉格朗日也认为函数可以展开为无穷级数,而无穷级数则是多项式的推广。他还试图用代数建立微积分的基础。在他的《解析函数论……》(《文集》Ⅸ)中,书名上加的小标题“含有微分学的主要定理,不用无穷小,或正在消失的量,或极限与流数等概念,而归结为代数分析艺术”,表明了他的观点。由于回避了极限和级数收敛性问题,当然就不可能建立真正的级数理论和函数论,但是他们的一些处理方法和结果仍然有用,他们的观点也在发展。拉格朗日就在《解析函数论……》中,第一次得到微分中值定理(书中第六章)f(b)-f(a)=f′(c)(b-a)(a≤c≤b),(12)后面并用它推导出泰勒(Taylor)级数,还给出余项Rn的具体表达式(第二十章)Rn就是著名的拉格朗日余项形式。他还着重指出,泰勒级数不考虑余项是不能用的。虽然他还没有考虑收敛性,甚至各阶导数的存在性,但他强调Rn要趋于零。表明他已注意到收敛问题。他同欧拉、达朗贝尔等在任意函数能否表为三角级数的长期争论,虽未解决,但为以后三角级数理论的建立打下了基础。拉格朗日内插公式最后要提一下他在《师范学校数学基础教程》中,提出了著名的拉格朗日内插公式。直到现在计算机计算大量中点内插时仍在使用。另外在求多元函数相对极大极小及解微分方程中的拉格朗日任意乘子法,至今也在用。其他除了对数学分析在18世纪建立的主要分支有开拓性贡献外,他对严格化问题也开始注意。尽管回避了极限概念,但他仍承认可以在极限基础上建立微积分(《文集》Ⅰ,)。但正是对严格化重视不够,所建立的分支到一定阶段就很难深入。这可能是他晚年研究工作少的原因。他在1781年9月21日给达朗贝尔的信中说:“在我看来,似乎(数学)矿井已挖掘很深了,除非发现新矿脉,否则势必放弃它……”(《文集》XⅢ368)这说出了他和其他同事们的心情。事实表明,19世纪在建立数学分析严格基础后,数学更迅速地发展。 分析力学的创立者他在所著《分析力学》(1788)中,吸收并发展了欧拉、达朗贝尔等人的研究成果,应用数学分析解决质点和质点系(包括刚体、流体)的力学问题。他在总结静力学的各种原理,包括他1764年建立的虚速度原理的基础上提出分析静力学的一般原理,即虚功原理,并同达朗伯原理结合而得到动力学普遍方程。对于有约束的力学系统,他采用适当的变换,引入广义坐标,得到一般的运动方程,即第一类和第二类拉格朗日方程。全书用数学分析形式写成,没有一幅图,故名《分析力学》。书中还给出多自由度系统平衡位置附近微振动的基本理论,但对振动特征方程有重根情况说得不确切,这个错误直到19世纪中叶才分别由K.维尔斯特拉斯(1858)和O.H.索莫夫(1859)作了改正。拉格朗日继欧拉之后研究过理想流体运动方程,并最先提出速度势和流函数的慨念,成为流体无旋运动理论的基础。他在《分析力学》中从动力学普遍方程导出的流体运动方程,着眼于流体质点,描述每个流体质点自始至终的运动过程。这种方法现在称为拉格朗日方法,以区别着眼于空间点的欧拉方法,但实际上这种方法欧拉也应用过。拉格朗日研究过重刚体定点转动并对刚体的惯性椭球是旋转椭球且重心在对称轴上的情况作过详细的分析。这种情况称为重刚体的拉格朗日情况。这一研究在他生前未发表,后经J.比奈整理,收在《分折力学》第二版(1818)的附录中。在此以前,泊松在1811年曾独立得到同样的结果。拉格朗日在1811年还导得弹性薄板的平衡方程。 天体力学的奠基者天体力学是在牛顿发表万有引力定律(1687)时诞生的,很快成为天文学的主流。它的学科内容和基本理论是在18世纪后期建立的。主要奠基者为欧拉,.克莱罗(Clairaut)、达朗贝尔、拉格朗日和拉普拉斯。最后由拉普拉斯集大成而正式建立经典天体力学。拉格朗日一生的研究工作中,约有一半同天体力学有关,但他主要是数学家,他要把力学作为数学分析的一个分支,而又把天体力学作为力学的一个分支对待。虽然如此,他在天体力学的奠基过程中,仍有重大历史性贡献。首先在建立天体运动方程上,拉格朗日用他在分析力学中的原理和(16),(17)式,建立起各类天体的运动方程。其中特别是根据他在微分方程解法的任意常数变异法,建立了以天体椭圆轨道根数为基本变量的运动方程,仍称作拉格朗日行星运动方程,并在广泛应用,此方程对摄动理论的建立和完善起了重大作用,方程在1780年获巴黎科学院奖的论文“彗星在行星作用下的摄动理论研究”(Recherches sur la théorie des perturbations queles comètes peuvent éprouver par l'action des planètes)[13]中给出,得到达朗贝尔和拉普拉斯的高度评价。另外在一篇有关三体问题的获奖文章中[8],把三体问题的运动方程组第一次降到七阶。在天体运动方程解法中,拉格朗日的重大历史性贡献是发现三体问题运动方程的五个特解[8],即拉格朗日平动解。其中两个解是三体围绕质量中心作椭圆运动过程中,永远保持等边三角形。他的这个理论结果在100多年后得到证实。1907年2月22日,德国海德堡天文台发现了一颗小行星[后来命名为希腊神话中的大力士阿基里斯(Achilles),编号588],它的位置正好与太阳和木星形成等边三角形。到1970年前,已发现15颗这样的小行星,都以希腊神话中特洛伊(Troy)战争中将帅们的名字命名。有9 颗位于木星轨道上前面60°处的拉格朗日特解附近,名为希腊人(Greek)群;有6颗位于木星轨道上后面60°处的解附近,名为脱罗央(Trojan)群。1970年以后又继续发现40多颗小行星位于此两群内,其中我国紫金山天文台发现四颗,但尚未命名。至于为什么在特解附近仍有小行星,是因为这两个特解是稳定的。1961年又在月球轨道前后发现与地月组成等边三角形解处聚集的流星物质,是拉格朗日特解的又一证明。至今尚未找到肯定在三个拉格朗日共线群(三体共线情况)处附近的天体,因为这三个特解不稳定。另外,拉格朗日在一阶摄动理论中也有重要贡献,提出了计算长期摄动方法(《文集》Ⅴ,—414),并与拉普拉斯一起提出了在一阶摄动下的太阳系稳定性定理(参见《世界著名科学家传记·天文学家Ⅰ》中“拉普拉斯”条)。此外,拉格朗日级数(8)式在摄动理论中有广泛应用。在具体天体的运动研究中,拉格朗日也有大量重要贡献,其中大部分是参加巴黎科学院征奖的课题。他的月球运动理论研究论文多次获奖。1763年完成的“月球天平动研究”(Recherches sur laLibration de la lune)[6]获1764年度奖,此文较好地解释了月球自转和公转的角速度差异,但对月球赤道和轨道面的转动规律解释得不够好。后来在1780年完成的论文解决得更好(参见《文集》Ⅴ,—123)。获1772年度奖的就是著名的三体问题论文[8],也是针对月球运动研究写出的。获1774年度奖的论文为“关于月球运动的长期差”(Sur l’equation séculaire de la lune)[9],其中第一次讨论了地球形状和所有大行星对月球的摄动。关于行星和彗星运动的论文也有两次获奖。1776年度获奖的是他在1775年完成的三篇论文[10,11,12,]其中讨论了行星轨道交点和倾角的长期变化对彗星运动的影响。1780年度的获奖论文就是提出著名的拉格朗日行星运动方程的那篇[13]。获1766年度奖的论文是“木星的卫星运动的偏差研究……”(Recherches sur les inégualités des satellites de Jupiter…)[7],其中第一次讨论了太阳引力对木星的四个卫星运动的影响,结果比达朗贝尔的更好。拉格朗日从事的天体力学课题还有很多,如在柏林时期的前半部分,还研究了用三个时刻的观测资料计算彗星轨道的方法(《文集》Ⅳ,—532),所得结果成为轨道计算的基础。另外他还得到了一种力学模型——两个不动中心问题的解,这是欧拉已讨论过的,又称为欧拉问题。是拉格朗日推广到存在离心力的情况,故后来又称为拉格朗日问题(《文集》Ⅱ,—121)。这些模型仍在应用。有人用作人造卫星运动的近似力学模型。此外,他在《分析力学》中给出的流体静力学的结果,后来成为讨论天体形状理论的基础。总的看来,拉格朗日在天体力学的五个奠基者中,所做的历史性贡献仅次于拉普拉斯。他创立的“分析力学”对以后天体力学的发展有深远的影响。

三体运动研究论文

每个人都希望时间能够倒流,这样我们就能和去世的亲人重续欢乐,修正自己那些错误的人生决策,抹去自己以往的糗人糗事。然而最近一组科学家对黑洞三体运动的研究,可能会让您彻底失望了,因为他们揭示了宇宙的终极秘密时间永不可能反转,即使你试图反转时间,也回不到过去的时刻。

对于绝大多数物理定律来说,时间都无所谓方向,不管它向哪一个方向流动,物理定律照样起作用,这在物理上有一个高大上的名字,叫做时间反演对称性。按照这个说法,我们的太阳系在银河系中运行,如果把让时间倒流,它就会循着原来的轨迹,又运行回去;我们的地球绕着太阳运行,如果让时间倒流,它就会循着原来的轨迹,又倒退回去。就像我们反转视频,倒放录像一样,丝毫不差,完全回溯过去的轨迹。

但葡萄牙阿威罗大学天文学家Tjarda Boekholt领导的一组科学家已经证明,只需要三个引力相互作用的物体,就能打破时间反演对称性。而我们的宇宙是由无数个引力相互作用的物体构成的,所以即使时间倒流,也没法再回到以前的某个状态;正如我们最多只能准确预测几百万年后太阳系中天体的位置,时间再长一些,有些事情就不是我们所能预测的了。在牛顿力学和广义相对论下,我们无法完全准确地描述这些相互作用。

研究人员利用以前编写的一个名为“布鲁图斯”(Brutus)的N体模拟代码,模拟了三个黑洞互相运行的情形,使用蛮力计算来降低数值误差的量级。在模拟中,科学家们先让黑洞从静止开始相互靠近,进入复杂的轨道运动,直到其中一个被踢出为止;然而他们让模拟反转,在时间上向后运行,试图恢复整个系统到初始状态。

结果发现,在5%的情况下,模拟结果是无法逆转的,只需要对系统进行普朗克尺度的扰动,也就是米的改变,其指数般累积的改变,就足以让系统回到另一种完全不同的状态。而普朗克尺度已是宇宙中最小的尺度,即使是一个原子,都要比它大上亿亿亿倍数量级。

研究人员认为,N体运动从根本上是“不可预测的”,问题的根源不是我们的模拟,而是宇宙的自然法则,是宇宙的内秉属性。

所以我们可以抛却时间倒流的梦了吗?忘记过去,把握现在,展望将来,做好真正的自己,或许才是我们该有的人生态度。我们的人生无法靠缝缝补补获得完美,这是宇宙的内秉属性,没有任何人能够改变,哪怕上帝来了,也只能让你节哀顺变。活在当下,做好自己能做好的一切,其它的,就让上帝的归上帝,宇宙的归宇宙吧。

自“三体问题”被确认以来的300多年中,人们只找到了3组周期性特解。有两位科学家一口气找到了13组新的周期性特解,震惊了科学界。塞尔维亚物理学家米洛万·舒瓦科夫和迪米特拉·什诺维奇发现了新的13组特解。他们在著名学术期刊《物理评论快报》上发表了论文,描述了他们的寻找方法:运用计算机模拟,先从一个已知的特解开始,然后不断地对其初始条件进行微小的调整,直到新的运动模式被发现。这13组特解非常复杂,在抽象空间“形状球”中,就像一个松散的线团。三体问题特解的族数被扩充到了16组。这一新发现令科学界欢欣鼓舞。多年来一直从事三体问题研究的美国科学家罗伯特·范德贝说,“我非常喜欢这一成果”。另一位美国科学家理查德·蒙哥马利说:“这些结果非常美妙,而且描述非常精彩。”中国科学家周海中表示,他们的成果加深了人们对天体运动的了解,促进了天体力学和数学物理的进一步发展,尤其是对人们研究太空火箭轨道和双星演化很有帮助。

这是个坑,谁跳进去一辈子都出不来。

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