Измерение энергии, когда не выполняется никакой работы — сравнение отжиманий с планкой

тл;др

Есть ли какой-либо осмысленный (физический) способ сравнить энергию, затрачиваемую на выполнение упражнений? Икс отжимания в т 1 секунд по сравнению с упражнением по планке на т 2 секунды?

Я запутался в понятиях энергии, работы и мощности в случае, когда расстояние не пройдено.

Например, сделайте отжимание. Я могу аппроксимировать проделанную работу, используя изменение потенциальной энергии Δ U "=" м г час , т.е.

Вт "=" м г Δ час
"=" м [ к г ] * 9,8 [ м / с 2 ] * час [ м ]
где м это некоторая доля моей массы тела, и час чуть меньше длины моей руки.

Результат имеет единицы Н е ж т о н − м е т е р с , или к г м 2 / с 2 , он же Дж о ты л е с . Я также могу измерить среднюю силу моих отжиманий, используя Δ Вт / Δ т , который имеет единицы Дж / с , или к г м 2 / с 3 , он же Вт а т т с .

Пока хорошо, но теперь возьмите планку (удерживая позицию для отжиманий некоторое время). Очевидно, что когда вы делаете планку, вы тратите некоторое количество энергии, даже если вы не выполняете никакой работы (поскольку потенциальная энергия не изменяется). Что ты делаешь тогда? Вы противодействуете силе гравитации на массу своего тела (т. 9,8 [ м / с 2 ] * м а с с [ к г ] ) на фиксированное время. Это будет производить единицы к г м / с 3 -- эти единицы не имеют названий, насколько я помню.

Итак, мой вопрос двоякий:

  1. Есть ли реальная единица, описывающая энергию, которую я потратил на выполнение планки, помимо ( м а с с * г * т я м е ) к г м / с 3
  2. Есть ли какой-либо значимый способ сравнить энергию, которую я потратил, делая планку, с энергией, которую я потратил бы на выполнение планки? Икс отжимания? (Помимо работы или мощности , поскольку эти значения всегда равны нулю для доски, что бесполезно.)
Тесно связанные: physics.stackexchange.com/questions/1984/… и различные другие в связанной боковой панели этого.
@dmckee а, спасибо. Верхний ответ по ссылке говорит, что мышечные клетки будут постоянно сокращаться/расширяться, таким образом выполняя работу. Вопрос в том, как бы вы измеряли реальную работу. Интересно, есть ли эмпирическое правило или оно значительно варьируется от человека к человеку.

Ответы (2)

Вы можете думать, что не двигаетесь, когда выполняете планку, но ваше тело поддерживает планку, незаметно подталкивая вас обратно после того, как вы незаметно опускаетесь. Ваши мышцы работают против гравитации. Я не могу представить, как оценить, сколько.

Я согласен - я не могу согласиться с тем, что сопротивление гравитации, с одной стороны, и движение против нее, с другой, совершенно несоизмеримы. И все же я не вижу возможности их сравнивать.

1.) Вы теряете энергию, выполняя работу. Работа сама по себе есть произведение силы и перемещения (если сила постоянна) или же ∫ Ф д Икс для непостоянных сил. В случае выполнения планки вы выполняете нулевую работу, хотя и сопротивляетесь силе тяжести . Итак, с точки зрения физики, вы теряете 0 энергии, даже если вы устали. Причина, по которой вы устаёте, конечно же, совсем в другом, это из-за неспособности мышц бесконечно растягиваться, из-за внутренних трений и других клеточных активностей. Вы могли бы думать об этом так: более хорошо тренированный человек того же веса смог бы делать это дольше, чем вы, даже если вы оба прилагаете одинаковую силу (если бы вы когда-либо выполняли какую-либо работу, вы оба выполняли бы одну и ту же работу). вещь), потому что его мышечные клетки более точно настроены на это.

2.) Работа, которую вы выполняете во время отжиманий, только меняет вашу потенциальную энергию. Ваша потенциальная энергия зависит только от вашего положения. Поэтому, если вы вернетесь в ту же позу, в которой вы были до того, как начали их выполнять, вы снова израсходуете 0 энергии и выполните нулевую работу. Внутренние трения работают все время, но чистая работа равна нулю.

Итак, дело в том, что вы тратите нулевую энергию в обоих случаях, так что не может быть и речи о сравнении их. Это не зависит от того, с чем вы связываете энергию.

Измерение энергии, когда не выполняется никакой работы — сравнение отжиманий с планкой
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v