Почему отжиматься на матрасе сложнее?

Почему отжиматься на пружинной платформе, например на матрасе, сложнее? Это может быть больше связано с боковым движением и стабильностью, дело не в том, что вы больше работаете над вертикальными движениями, а в том, чтобы стабилизировать себя во время движения?

Редактировать:

Некоторые ответы рассматривали проблему с разных точек зрения, например, Дешеле Шильдер подробно остановился на дополнительной работе, связанной с самостабилизацией. И пользователь 256872 упомянул, что дополнительная работа на самом деле выполняется против вертикальных сил, потому что вы выполняете работу против пружины и гравитации. В ответе есть некоторые моменты, которые я не понимаю, в частности

Чтобы подтолкнуть себя вверх, вы толкаете батут, который деформируется. Поскольку он утонет, батут и все, что на нем, опустится. Однако вы не пытаетесь опуститься ниже, вы пытаетесь подняться выше, поэтому вам нужно прижиматься еще сильнее, чтобы ускориться вверх, что, в свою очередь, опускает батут ниже.

Этот сценарий кажется мне уравновешенным, так что на самом деле никакого смещения тела от системы отсчета земли не произойдет. Я хотел бы на самом деле иметь возможность показать, так ли это и действительно ли математически выполняется больше работы. Рассмотрим упрощенные сценарии, показанные на изображении.

введите описание изображения здесь

В первом случае объект массы м покоится на пружине так, что пружина сжата на величину л "=" | Ф → 1 | / к "=" м г / к , где к пружинная постоянная и г ускорение из-за силы тяжести. Во втором случае дополнительная сила Ф → 2 "=" м г → + Ф → п , применяется (отжимание), где Ф → п сила отжимания в течение времени т к пружине, которая сжимает его еще больше. Тогда работа, совершаемая против пружины и силы тяжести, равна

Δ Вт с + Δ Вт г "=" 1 2 к ( л + Δ л ) 2 − 1 2 к л 2 + м г Δ г "=" Ф п к ( м г + Ф п 2 ) + м г Δ г

где Ф п "=" | Ф → п | , г "=" | г → | , Δ Вт с работа, совершаемая против пружины, и Δ Вт г работа, совершаемая против силы тяжести. Исходя из этого, как мы можем показать, что проделанная работа больше, чем в случае жесткой пружины, т.е.

Δ Вт с + Δ Вт г > ( Δ Вт с + Δ Вт г ) | к → ∞ .

Очевидно, в этом случае Δ Вт с | к → ∞ "=" 0 , и Δ Вт г | к → ∞ "=" м г ( Δ л + Δ г ) . Подставляя это в приведенное выше неравенство, мы находим, что работа всегда больше для

Ф п > 0.

Это верно? Однако это ничего не говорит нам о Δ г взнос по мере его отмены.

На батуте вы должны учитывать движение батута, которое вы сообщаете ему упражнением. Чтобы противодействовать этому, необходимы дополнительные усилия.
Как это так? В идеале то, как вы прыгаете, считается черным ящиком. Важна высота, которую вы достигаете, которая определяет проделанную работу.
Только что выполнив несколько отжиманий на пружинном матрасе, а затем на жестком ковровом полу, я не уверен, что отжиматься на пружинном матрасе труднее, чем на полу . Что заставляет вас верить, что это так?
Потому что, когда я сравнил их, с моей точки зрения была разница. Но ваши пружины могут быть жестче, чем мои. Кроме того, если это не так, было бы здорово, если бы вы могли объяснить, почему это не так?
Ваш подход не имеет смысла для меня. Из рисунка 1 видно, что пружину нужно сжать ровно л поддержать массу м . Все идет нормально. Но зачем там дополнительное сжатие Δ л на картинке 2? Это означает, что сила пружины на рисунке 2 больше, чем сила массы, что обязательно приводит к тому, что масса м ускоряется вверх. Я думаю, что вы путаете статику и динамику в своей голове, но я не совсем понимаю, что именно вы пытаетесь сделать, поэтому трудно указать на точные ошибки.
Потому что ваши руки прилагают дополнительную силу к пружине во время отжимания. Я попытался указать «руку» длинным прямоугольником, соединяющим пружину с массой. Может быть, это было не ясно?
@MaxD Почему вы думаете, что это статистическая проблема?
@ jamie1989 jamie1989 Если к пружине приложено дополнительное усилие, это точно означает, что система 2 в данный момент не находится в состоянии покоя. Что далее означает, что мы должны были бы принять во внимание кинетическую энергию массы. Что я не вижу признаков того, что вы делаете это. Как я уже сказал, я думаю, что вы смешиваете статику и динамику. В какой момент времени во время отжимания должна появиться картинка 2?
@ jamie1989 Кстати, я сказал статику, а не статистику.
@MaxD После того, как силы придут в равновесие, я обновлю вопрос, чтобы показать это. Я скучаю по чтению статики.
@ jamie1989 jamie1989 хорошо, так что, если это произошло после того, как система остановилась, а масса осталась прежней, на пружину не может быть дополнительной силы. Имеет смысл?
@MaxD правильно, конечно. В равновесии ситуация теперь была бы такой, что масса теперь полностью вытянута и, вероятно, находится в каком-то другом положении из-за некоторого индуцированного движения. В этом случае во время отжимания силы не были бы в равновесии, что просто означает, что теперь у нас просто есть система масса-пружина в гармоническом движении.
@ jamie1989 Очень даже. И вся энергия, которая кажется недостающей, будет сохранена в виде кинетической энергии в качающейся массе. Это решает вашу дилемму?
@MaxD Подробнее в ответе?
@ jamie1989 jamie1989 Я не думаю, что такой математический подход имеет какое-то отношение к вашему первоначальному вопросу, поэтому не думаю, что он даст полезный ответ. Я предполагаю, что доминирующие эффекты, вероятно, связаны с потерями и человеческой физиологией больше, чем с чем-либо еще, и их гораздо труднее уловить.
@MaxD Я не согласен, отжиматься труднее, потому что вам нужно не только отжиматься, но и возбуждать систему масс-пружины, что требует больше работы. Это ответ на вопрос.
@ jamie1989 Вы можете написать этот ответ сами, если хотите, но я не буду.

Ответы (2)

Пружинный матрас на вашей кровати (который также может иметь пружину под землей) качается и вибрирует, когда вы на нем отжимаетесь. Вы должны скорректировать все эти дополнительные индуцированные движения. Дополнительная энергия необходима, чтобы держать себя в равновесии.

В среднем ваше тело остается на той же высоте (как и на твердой поверхности), но для поддержания устойчивости требуется больше энергии.

Вы можете делать отжимания очень медленно. Это уменьшит индуцированные движения матраса. Тем не менее, малейший дисбаланс вызовет движение, поэтому вам также потребуется дополнительная энергия, чтобы поддерживать форму тела таким образом, чтобы вызывать меньше движений.

Так что как бы вы ни выполняли отжимания, энергии требуется больше и держать тело в равновесии будет сложнее.

Таким образом, в дополнение к работе, выполняемой в вертикальном направлении, вы должны выполнять работу в горизонтальном направлении, чтобы удерживать свое тело в одном и том же положении при каждом возвращении. Вы можете сделать это, двигая руками или телом горизонтально. То есть вы должны выполнять работу, чтобы сохранить равновесие. Незнание того, как матрас будет реагировать на ваши движения заранее, также сделает его намного тяжелее (если вы имеете в виду тяжелее, а не тратите больше энергии).

Чтобы немного ответить на ваш вопрос (после сделанного вами редактирования): если бы вы делали отжимания на матрасе, в котором пружины могли двигаться только вертикально, вы могли бы вызывать движения матраса, которые могли бы заставить матрас «резонировать», если вы отжимаетесь с правильной частотой. Это будет хороший отжимание! Может быть, вы могли бы дотянуться до потолка... Движение матраса возвращается к вам из-за отталкивания пружин. Чтобы противодействовать этому «обратному импульсу», вы должны противодействовать также и в вертикальном направлении, потому что иначе вы можете оказаться в состоянии резонанса, а это, я думаю, не то, что вам нужно. Вы можете уменьшить это вертикальное движение, выполняя отжимания с частотой, меньшей по сравнению с резонансной частотой (в этом случае пружины остаются более или менее сжатыми). Если вы будете делать это быстро по сравнению с этой частотой, то, как вы можете себе представить, будут двигаться только ваши руки. Еще неизвестно, нужно ли вам для этого меньше энергии, потому что ваше тело не будет так сильно двигаться вверх и вниз, а вам придется сжимать пружины при каждом отжимании. Я оставлю это другим.

Угол ваших запястий также меняется, когда вы нажимаете на поверхность матраса. Попробуйте отжиматься на клиньях.
Как ни странно, «может быть, вы могли бы достичь потолка» не является большим преувеличением. Я видел, как несколько склонных к акробатике людей легко достигают высоты в воздухе, превышающей их собственный рост, используя кровать для отжиманий (отель, полный спортсменов из колледжа), в основном низкокачественный батут.
@Cireo, я попробую сегодня вечером! С нашей собакой на спине (она еще щенок, так что ей понравится!) Все во имя науки... :-)

Во-первых, давайте рассмотрим, как выполняется отжимание от пола. Ваша рука прикладывает силу к полу, а пол прикладывает к вам равную и противоположную силу, которую вы используете, чтобы подтолкнуть себя вверх. Важная часть заключается в том, что вы нажимаете на пол . Однако пол, будучи очень жестким и массивным, не деформируется и не смещается.

Далее давайте рассмотрим батут или матрас (хотя батут интереснее, так что я остановлюсь на нем). Чтобы подняться, вы толкаете батут, который деформируется . Поскольку он утонет, батут и все, что на нем, опустится. Однако вы не пытаетесь опуститься ниже, вы пытаетесь подняться выше, так что вам придется прижиматься еще сильнее , чтобы ускориться вверх (что, в свою очередь, толкает батут еще ниже, что означает, что вам также придется ускоряться намного быстрее, чем обычно). Таким образом, вы должны не только преодолевать большее расстояние (это также зависит от того, насколько сильно вы сжимаете батут и как быстро вы отжимаетесь), но и прикладывать большую силу.

Для батута, который подпрыгивает с большим ускорением, более верно следующее: по мере того, как батут поднимается вверх, ваши руки и ноги поднимаются вместе с ним. Однако, если батут разгоняется достаточно быстро, ваши руки и ноги должны будут создавать очень большую силу, чтобы поднять остальную часть вашего тела. Представьте, что вы лежите в лифте, который быстро поднимается вверх — вам будет трудно подняться.

Следует отметить, что отжимания на батуте не обязательно тяжелее; Вы можете использовать батут, чтобы обмануть в свою пользу, поскольку, в конце концов, это батут. Вы можете бросить свое тело вниз, так что сила, которую вы прикладываете к батуту, намного превышает ваш вес. Затем, как только он опустится и начнет подниматься, батут ускорит вас вверх, и в этом случае вы переместите свое тело вверх, прикладывая небольшое усилие руками. Примерно так люди прыгают на батутах (за исключением того, что вы пытаетесь отжаться). Конечно, это довольно бессмысленная «тренировка», хотя и интересный пример резонанса.

Короче говоря, есть несколько переменных, а именно ваша позиция, скорость и частота отжиманий (резонанс), а также место отжимания (т. е. когда батут поднят или опущен), которые позволят вам изменить работу, необходимую — для легче или сложнее отжимания.

Как заставить себя преодолевать большие расстояния? Наверняка в вашем кадре отталкиваемое расстояние равно длине ваших рук?
В моем кадре да. Но моя рама не инерционная. @jamie1989
@ user256872 Если бы это было измерено с помощью инерциальной системы отсчета (я думаю, Земля достаточно близко для этого масштаба), то ваш центр масс перемещается меньше на батуте, чем на твердой поверхности, такой как твердый пол ... но потому что требуется энергия чтобы деформировать поверхность батута, сумма вашего изменения потенциальной энергии и энергии, переданной батуту, должна быть примерно такой же, как при стандартном отжимании. Разве не должно?
@Corey Не обязательно (хотя и возможно), потому что в случае, когда отжиматься «сложнее», человек будет прилагать больше усилий, чтобы управлять батутом. Поскольку сила, приводящая в движение батут, — это не только вес человека, но и дополнительная сила, которую он применяет, то, что вы предлагаете, не обязательно будет верным. Хотя можно применить нужное количество силы, чтобы ваше ограничение было достигнуто.
@user256872 user256872 Поскольку первоначальный вопрос был о матрасах, я подозреваю, что экстра-прыгучая среда батута может немного отличаться :)
@Corey батут преувеличивает эффект упругого матраса. На самом деле я попробовал несколько отжиманий на своем матрасе (который не особенно упругий), и они не казались намного «тяжелее», поэтому вместо этого я выбрал батут для своего примера. При этом единственная разница, которую я почувствовал, заключалась в том, что мои запястья слегка болели, поскольку угол, под которым они толкали землю, изменился (как было упомянуто в другом ответе).
Я ошибся при голосовании. Я хотел проголосовать за, но я уже сделал это... случайно проголосовал против. Вот почему я отредактировал ответ.
@DescheleSchilder не волнуйтесь, тем не менее спасибо за правки :)
На основе энергии в системе отсчета земли я не вижу, как поверхность пружины имеет большое значение, за исключением, возможно, взрывных отжиманий, где есть значительный КЭ. С другой стороны, эргономика, как в комментарии, имеет большое значение в упражнениях.
@user256872 user256872 Я все еще борюсь с частью пройденного расстояния. Мне кажется, что сценарий, который вы изобразили во втором абзаце, уравновешен таким образом, чтобы никакого смещения относительно земли не произошло? Или смещение всегда будет меньше, чем можно было бы добиться с помощью «жестких» пружин? Как смещение больше?
Я не понимаю большинство аргументов, приведенных в этом ответе. На каком «большем расстоянии» действует сила? Это ровно одна длина руки. Отжимание на батуте не поднимает вас на одну высоту отжимания, так как батут опускается, когда вы отжимаетесь. И почему это должно требовать большей силы? Я думаю, мы можем согласиться с тем, что в полностью поднятом или полностью опущенном положении силы одинаковы между батутом и твердой поверхностью - любая из них просто создает нормальную силу, равную и противоположную вашему весу. Я изо всех сил пытаюсь понять, почему силы должны быть разными при толчке.
Почему отжиматься на матрасе сложнее?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 8v