Работа, выполняемая кем/чем при самостоятельном движении человеческого тела (отжимания, лестницы и т. д.)

Допустим, мы делаем отжимание. Если попросить вычислить работу, это будет масса (поднятая) x G (гравитация) x перемещенная высота. Я понимаю.

Что меня смущает, так это то, как/какая сила совершает работу?

Часть меня чувствует, что это будет земля, потому что, когда мы толкаем вниз, земля отталкивает нас назад, заставляя нас подниматься. Однако это не имеет смысла, поскольку земля не может отдавать энергию, а расстояние в точке приложения равно нулю.

Это должно означать, что работа выполняется мышцами. Но как так? На самом деле да, мышцы начинают давить вниз, что заставляет землю отталкиваться назад, заставляя внутренние мышцы толкаться вверх и двигать тело, поэтому мы говорим, что человек/мышцы выполнили работу.

Я никогда не думал об этом раньше. Если я думаю об этом как о мышцах, толкающих тело вверх, очевидно, это не проблема. Но я понял, что для того, чтобы мышцы отжимались, они также должны толкать землю, которая не двигается.

Извините, если это повторяется, я действительно запутался. Спасибо вам за помощь

Ответы (3)

По сути, сила земли просто действует как преобразователь энергии (здесь из химической в ​​механическую), и при надлежащем процессе вы не получаете и не теряете никакого количества энергии (при условии, что рассеяние в виде тепла незначительно). Аналогичный случай с ходьбой, когда сила трения преобразует вашу химическую энергию в вашу кинетическую энергию. В течение всего процесса земля не приобретает и не теряет энергию (при условии, что во вращательном движении земли происходят незначительные изменения).

Ваши мышцы выполняют работу и обеспечивают силу, чтобы поднять ваше тело. Ваше тело поднимается, потому что вы прижимаетесь к Земле, которая практически неподвижна из-за своей огромной массы. Если вы рассмотрите отжимание более подробно, то увидите, что это мышцы верхней части руки и груди сокращаются, создавая вращающие силы в локте и плече. Это силы, выполняющие работу. Земля просто сопротивляется толчку ваших рук.

Марко, ты бы сказал, что мой предпоследний абзац по сути правильный и говорит то же самое? Мышцы тела прикладывают силу к телу, потому что земля неподвижна. Реакция земли — это то, что позволяет мышцам двигать тело в ответ на то, что земля не движется. Так что в конечном итоге работу выполняет человек. Соглашаться?
Да, это почти все.

Это должно означать, что работа выполняется мышцами. Но как так? Это я путаю? На самом деле да, мышцы начинают давить вниз, что заставляет землю отталкиваться назад, заставляя внутренние мышцы толкаться вверх и двигать тело, поэтому мы говорим, что человек/мышцы выполнили работу.

Говоря о работе, вам нужно быть относительно осторожным, чтобы указать, что такое «система». Здесь есть как минимум две очевидные и полезные возможности. Один состоит в том, чтобы рассматривать все тело как систему, а другой - рассматривать мышцы рук/грудь как отдельную систему от скелета и остального тела.

Система = Все тело

В этом случае работа не выполняется. Внутреннее химическое PE просто преобразуется в гравитационное PE, тепловую энергию и, возможно, немного в KE, если человек хвастается или просто спешит. Поскольку все это является внутренним преобразованием энергии, система не совершает никакой работы. Это согласуется с тем фактом, что вы уже поняли, что земля не движется.

Система = Мышцы рук/грудь

В этом случае есть проделанная работа. Внутренняя химическая ПЭ мышц преобразуется в тепловую энергию и работу. На сухожилия и суставы действует большая сила, которая перемещается на расстояние, совершая тем самым механическую работу. Эта механическая работа мышечной системы используется скелетом/телом для увеличения гравитационного PE и, возможно, KE. При большой силе и малом расстоянии функция скелета и даже земли в основном состоит в том, чтобы действовать как сложная система рычагов, которая переводит это небольшое расстояние и большую силу в большое расстояние и малую силу.

Мне было интересно, не смотрел ли я неправильно, и очевидно, что я смешивал системы.. Должен признать, что в основном меня учили смотреть на это с точки зрения системы рука/грудь. Но если я смотрю на тело в целом, то все эти силы являются внутренними, вся работа по внутреннему преобразованию/преобразованию энергии. На самом деле сила реакции земли помогает этому произойти, но она не работает. В моей книге по физике был пример, объясняющий, как внешние силы реакции помогают преобразовывать энергию внутри системы. Теперь это имеет больше смысла