Почему человек несет больший вес, когда сидит?

Сегодня, когда я покупал стул в торговом центре, я увидел этот плакат о весе, который несет человек, занимаясь различными видами деятельности. Когда человек стоит прямо, он несет 100% своего веса, а когда лежит, он несет 25% своего веса. Однако меня смутило то, что когда человек сидит, он несет 125% своего веса, а когда наклоняется вперед, сидя, он несет 325% своего веса.

С точки зрения рационального обывателя это кажется противоречивым. Когда мы встаем, мы чувствуем усталость. Сидеть, конечно, гораздо удобнее.

Со стороны студента-физика я попытался рационализировать это. Когда мы стоим прямо, мы чувствуем усталость, потому что весь вес приходится на наши ноги и ступни, что затрудняет длительное стояние. Однако, когда мы садимся, по принципу моментов мы несем больший вес. Кстати говоря (немного отклоняясь от принципов физики), я считаю, что сидеть удобнее, потому что большая часть веса приходится на позвоночник.

Когда мы наклоняемся вперед, сидя, снова по принципу моментов сила, переносимая нашим позвоночником, будет больше.

Теперь я не совсем уверен, верна ли эта теория, поэтому, если возможно, может ли кто-нибудь дать более убедительное объяснение?

Чтобы понять это, мне нужно точно знать, что подразумевается под «несущей» массой. Очевидно, это не означает поддержку веса.
@BobD Я тоже пытаюсь понять это. Я действительно считаю, что это имело в виду поддерживающий вес позвоночника, но, поскольку это предназначалось для неспециалистов, это было грубо сказано как «несущий».
Может быть, это акт сидения (или вставания), когда ноги и спина используют мышечную силу, чтобы занять нужное положение?
Похоже на то, что придумал продавец, а не что-то изученное и измеренное.

Ответы (2)

Предполагая, что под «переносом» мы подразумеваем нагрузку на позвоночник, мы можем представить себе три типа нагрузки на позвоночник: растяжение, сжатие и сгибание.

Что касается чисто растягивающих и сжимающих напряжений, то они являются функцией осевой нагрузки.

Напряжение изгиба представляет собой комбинацию растяжения и сжатия. Для вогнутого изгиба вверх (улыбка) у вас есть сжатие вверху и напряжение внизу.

Я думаю, что все вертикальные положения связаны с напряжением сжатия. Но поскольку позвоночник не является идеально вертикальным (см. диаграмму ниже), вертикальные положения также могут вызывать напряжение растяжения и изгиб.

Все это делает его очень сложным, потому что вам нужно изолировать, какой тип стресса рассматривается. Однако мы можем сделать несколько общих замечаний.

Любое вертикальное положение максимизирует сжимающую нагрузку на позвоночник. Таким образом, стояние и сидение прямо должны максимизировать сжимающее напряжение. Почему сидеть лучше, чем стоять, непонятно. Возможно, это связано с концентрированным напряжением, которое сила реакции сиденья оказывает на нижнюю часть позвоночника (копчиковую кость). Или, возможно, сидение вызывает большее искривление позвоночника, хотя я не уверен.

Любое горизонтальное положение минимизирует напряжения сжатия, растяжения и изгиба. Таким образом, лежание должно быть менее «напряженным» для позвоночника, чем все остальные положения.

Сидеть и наклоняться, вероятно, было бы самым напряженным, так как изгиб позвоночника максимален. Это приводит к растягивающим и сжимающим нагрузкам на позвоночник.

Надеюсь это поможет.

введите описание изображения здесь

То, что я хотел бы написать. Это придает смысл ненаучному плакату. Плюс 1

Мы должны начать с определения слова «нести» в этом контексте. Думаю, они имели в виду поддержку. В этом отношении нам придется позаимствовать немного знаний из анатомии человеческого тела. Распределение массы по нашему телу отличается, большая часть массы находится в верхней части тела, и это определяет часть вопроса о комфорте. Когда люди стоят, весь вес тела приходится на нашу пяточную кость, и стойка представляет собой неустойчивое равновесие, то есть вся армия мышц вдоль нашей спины от икроножной мышцы до мышц шеи выполняет большую часть работы по поддержанию нашего вертикального положения, потому что в большинстве случаев мы склонны падать вперед, и со временем они переходят в мышечную усталость, отсюда дискомфорт и боль. Когда вы сидите и откидываетесь на что-то под углом, мышцы спины выполняют только работу по поддержанию жесткости спины и таза, поэтому вы не можете Они не соскальзывают со стула, и объем выполняемой ими работы зависит от угла наклона. Когда вы наклоняетесь вперед без опоры для конечностей, мышцы спины находятся в максимальном пассивном напряжении, чтобы удержать всю верхнюю часть тела от падения. В этом смысле мышцы спины поддерживают более половины веса тела, преодолевая большую часть гравитационного воздействия, так что я скажу, что это некоторая работа. Если мы позволим заменить всех «керри» на «поддержки», тогда цифры будут совершенно неправильными, но шаблон будет немного правильным. Если оценивать базу по поддержке, то: мышцы спины поддерживают более половины веса тела против большей части гравитации, так что я скажу, что это некоторая работа. Если мы позволим заменить всех «керри» на «поддержки», тогда цифры будут совершенно неправильными, но шаблон будет немного правильным. Если оценивать базу по поддержке, то: мышцы спины поддерживают более половины веса тела против большей части гравитации, так что я скажу, что это некоторая работа. Если мы позволим заменить всех «керри» на «поддержки», тогда цифры будут совершенно неправильными, но шаблон будет немного правильным. Если оценивать базу по поддержке, то:

  1. лежа на ровной, горизонтальной и относительно плоской поверхности, вы поддерживаете ~0% своего веса.

  2. Стоя, вы поддерживаете ~100 % своего веса.

  3. Сидя прямо, вы поддерживаете примерно 20% своего веса.

  4. Сидя и наклоняясь вперед под углом 45°, вы поддерживаете примерно 65% своего веса.