Energie messen, wenn keine Arbeit geleistet wird – Liegestütze mit Planken vergleichen

tl;dr

Gibt es einen sinnvollen (physikalischen) Weg, um die Energie zu vergleichen, die bei der Übung des Tuns aufgewendet wird? X Liegestütze rein T 1 Sekunden, im Vergleich zu der Übung, die Planke zu machen T 2 Sekunden?

Ich bin verwirrt über die Konzepte von Energie, Arbeit und Leistung, wenn keine Entfernung zurückgelegt wird.

Nehmen Sie zum Beispiel einen Liegestütz. Ich kann die Arbeit, die ich geleistet habe, annähern, indem ich die Änderung der potentiellen Energie verwende Δ U = M G H , dh.

W = M G Δ H
= M [ k G ] ∗ 9.8 [ M / S 2 ] ∗ H [ M ]
Wo M ist ein gewisser Anteil meiner Körpermasse, und H ist etwas weniger als die Länge meines Armes.

Das Ergebnis hat die Einheiten von N e w T Ö N − M e T e R S , oder k G M 2 / S 2 , auch bekannt J Ö u l e S . Ich kann auch die durchschnittliche Kraft meiner Liegestütze messen Δ W / Δ T , die die Einheiten von hat J / S , oder k G M 2 / S 3 , auch bekannt W A T T S .

Bis jetzt gut – aber jetzt nimm einen Plank (halte die Liegestützposition für einige Zeit). Offensichtlich verbrauchen Sie beim Planken etwas Energie, obwohl Sie keine Arbeit verrichten (da sich die potenzielle Energie nicht ändert). Was machst du dann? Sie wirken der Schwerkraft auf Ihre Körpermasse entgegen (d. h. 9.8 [ M / S 2 ] ∗ M A S S [ k G ] ) für eine feste Zeit. Dies würde Einheiten von produzieren k G M / S 3 -- diese Einheiten sind nicht benannt, soweit ich mich erinnern kann.

Meine Frage ist also zweigeteilt:

  1. Gibt es eine tatsächliche Einheit, die die Energie beschreibt, die ich für einen Plank aufgewendet habe? ( M A S S ∗ G ∗ T ich M e ) k G M / S 3
  2. Gibt es eine sinnvolle Möglichkeit, die Energie, die ich für einen Plank aufgewendet habe, mit der Energie zu vergleichen, die ich dafür aufwenden würde ? X Liegestütze? (Jenseits von Arbeit oder Leistung , da diese Werte für die Planke immer Null sind, was nicht hilfreich ist.)
Eng verwandt: physical.stackexchange.com/questions/1984/… und verschiedene andere in der verlinkten Seitenleiste davon.
@dmckee ah, danke. Die oberste Antwort unter dem Link besagt, dass sich Muskelzellen ständig zusammenziehen / ausdehnen und somit Arbeit leisten. Die Frage ist – wie würden Sie die tatsächliche Arbeit messen? Ich frage mich, ob es eine Faustregel gibt oder ob sie von Person zu Person erheblich variiert.

Antworten (2)

Du denkst vielleicht, dass du dich nicht bewegst, wenn du plankst, aber dein Körper hält die Planke aufrecht, indem er dich unmerklich wieder nach oben drückt, nachdem du unmerklich nachgegeben hast. Ihre Muskeln arbeiten gegen die Schwerkraft. Ich kann mir nicht vorstellen, wie viel ich schätzen soll.

Ich stimme zu - ich kann nicht akzeptieren, dass es völlig unvereinbar ist, sich einerseits der Schwerkraft zu widersetzen und sich ihr entgegen zu bewegen. Und doch sehe ich keine Möglichkeit, sie zu vergleichen.

1.) Sie verlieren Energie, indem Sie arbeiten. Die Definition der Arbeit selbst ist das Produkt aus Kraft und Verschiebung (wenn die Kraft konstant ist) oder sonst ∫ F D X für nicht konstante Kräfte. Im Falle einer Planke leisten Sie keine Arbeit, obwohl Sie der Schwerkraft widerstehen . Physikalisch gesehen verlierst du also 0 Energie, obwohl du müde wirst. Der Grund, warum Sie müde werden, ist natürlich ein ganz anderer, es liegt an der Unfähigkeit der Muskeln, sich aufgrund innerer Reibungen und anderer zellulärer Aktivitäten unbegrenzt zu dehnen. Sie können es sich so vorstellen, dass eine besser trainierte Person mit demselben Gewicht dies länger tun könnte als Sie, obwohl Sie beide die gleiche Kraft ausüben (wenn Sie jemals arbeiten würden, würden Sie beide dasselbe tun). Ding), weil seine Muskelzellen feiner darauf abgestimmt sind, es zu tun.

2.) Die Arbeit, die du verrichtest, während du Liegestütze machst, verändert nur deine potentielle Energie. Ihre potentielle Energie hängt nur von Ihrer Position ab. Wenn Sie also in die gleiche Position zurückkehren, in der Sie sich befanden, bevor Sie damit begonnen haben, haben Sie wieder 0 Energie aufgewendet und null Arbeit geleistet. Interne Reibungen funktionieren die ganze Zeit, aber die Netzarbeit ist Null.

Der Punkt ist also, dass Sie in beiden Fällen keine Energie verbrauchen, sodass ein Vergleich nicht in Frage kommt. Dies hängt nicht davon ab, womit Sie Ihre Energie in Beziehung setzen.

Energie messen, wenn keine Arbeit geleistet wird – Liegestütze mit Planken vergleichen
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