Warum ist ein Liegestütz auf einer Matratze schwieriger zu erreichen?

Warum ist ein Liegestütz auf einer Federplattform, wie z. B. einer Matratze, schwieriger? Es könnte mehr mit seitlicher Bewegung und Stabilität zu tun haben, ist es nicht so, dass Sie mehr an den vertikalen Bewegungen arbeiten, sondern eher daran, sich während der Bewegung zu stabilisieren?

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Einige Antworten haben das Problem aus unterschiedlichen Blickwinkeln angegangen, zum Beispiel hat Deschele Schilder auf die zusätzliche Arbeit eingegangen, die mit der Stabilisierung verbunden ist. Und der Benutzer 256872 hat erwähnt, dass tatsächlich zusätzliche Arbeit gegen die vertikalen Kräfte geleistet wird, weil Sie gegen die Feder und die Schwerkraft arbeiten. Es gibt einige Punkte in der Antwort, die ich speziell nicht verstehe

Um dich hochzudrücken, drückst du auf das Trampolin, das sich verformt. Da es sinken wird, werden das Trampolin und alles, was darauf ist, abgesenkt. Sie versuchen jedoch nicht, tiefer zu gehen, Sie versuchen, höher zu gehen, also müssen Sie noch stärker nach unten drücken, um nach oben zu beschleunigen, was wiederum das Trampolin tiefer drückt.

Dieses Szenario erscheint mir so ausgewogen, dass tatsächlich keine Verschiebung des Körpers aus dem Bezugsrahmen des Bodens erfolgen würde. Ich möchte tatsächlich zeigen können, ob dies der Fall ist und ob mathematisch tatsächlich mehr Arbeit geleistet wird. Betrachten Sie die im Bild gezeigten vereinfachten Szenarien

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Im ersten Szenario ein Massenobjekt M auf einer Feder ruht, so dass die Feder um einen Betrag zusammengedrückt wird l = | F → 1 | / k = M G / k , Wo k ist die Federkonstante und G die Erdbeschleunigung. Im zweiten eine zusätzliche Kraft F → 2 = M G → + F → P , angewendet wird (der Liegestütz), wo F → P ist die Push-up-Kraft für eine Dauer τ zur Feder, die ihn weiter zusammendrückt. Die Arbeit wird dann gegen Feder und Schwerkraft verrichtet

Δ W S + Δ W G = 1 2 k ( l + Δ l ) 2 − 1 2 k l 2 + M G Δ D = F P k ( M G + F P 2 ) + M G Δ D

Wo F P = | F → P | , G = | G → | , Δ W S ist die Arbeit, die gegen die Feder geleistet wird, und Δ W G die Arbeit, die gegen die Schwerkraft verrichtet wird. Wie können wir daraus zeigen, dass die geleistete Arbeit größer ist als der steife Federfall, dh

Δ W S + Δ W G > ( Δ W S + Δ W G ) | k → ∞ .

In diesem Fall offensichtlich Δ W S | k → ∞ = 0 , Und Δ W G | k → ∞ = M G ( Δ l + Δ D ) . Wenn wir dies in die obige Ungleichheit einbeziehen, stellen wir fest, dass die Arbeit für immer größer ist

F P > 0.

Ist das richtig? Dies sagt uns jedoch nichts über die Δ D Beitrag wie es storniert.

Auf einem Trampolin müssen Sie die Bewegung des Trampolins berücksichtigen, die Sie ihm durch die Übung vermitteln. Um dem entgegenzuwirken, sind zusätzliche Anstrengungen erforderlich.
Wie ist das so? Im Idealfall wird die Art und Weise, wie Sie springen, als Black Box betrachtet. Entscheidend ist die erreichte Höhe, die die geleistete Arbeit bestimmt
Nachdem ich gerade einige Liegestütze auf einer Federkernmatratze und dann auf einem harten Teppichboden ausgeführt habe, bin ich mir nicht sicher, ob Liegestütze auf einer Federkernmatratze schwieriger sind als auf dem Boden. Was lässt Sie glauben, dass dies der Fall ist?
Denn als ich die beiden verglichen habe, gab es aus meiner Sicht einen Unterschied. Aber deine Federn könnten härter sein als meine. Wenn es nicht der Fall ist, wäre es auch toll, wenn Sie erklären könnten, warum es nicht so ist?
Dein Ansatz ergibt für mich keinen Sinn. Aus Bild 1 wird deutlich, dass die Feder genau zusammengedrückt werden muss l um die Masse zu unterstützen M . So weit, ist es gut. Aber warum gibt es eine zusätzliche Komprimierung Δ l auf bild 2? Das heißt, die Federkraft in Bild 2 ist größer als die Massenkraft, woraus sich zwangsläufig die Masse ergibt M nach oben beschleunigt wird. Ich glaube, Sie verwechseln Statik und Dynamik in Ihrem Kopf, aber ich kann nicht ganz verstehen, was genau Sie zu tun versuchen, daher ist es schwierig, genaue Fehler aufzuzeigen.
Weil deine Arme während des Liegestützes eine zusätzliche Kraft auf die Feder ausüben. Ich habe versucht, den "Arm" mit dem langen Rechteck anzuzeigen, das die Feder mit der Masse verbindet. Vielleicht war das nicht klar?
@MaxD Warum ist das Ihrer Meinung nach ein statistisches Problem?
@jamie1989 Wenn eine zusätzliche Kraft auf die Feder ausgeübt wird, bedeutet dies genau, dass System 2 derzeit nicht in Ruhe ist. Was weiter bedeutet, dass wir die kinetische Energie der Masse berücksichtigen müssten. Wobei ich keinen Hinweis darauf sehe, dass Sie dies tun. Wie gesagt, ich glaube du verwechselst Statik und Dynamik. Zu welchem ​​Zeitpunkt während des Liegestützes soll Bild 2 genau entstehen?
@jamie1989 Übrigens, ich sagte Statik, nicht Statistik.
@MaxD Nachdem die Kräfte im Gleichgewicht sind, werde ich die Frage aktualisieren, um dies zu zeigen. Ich vermisse es, die Statik zu lesen.
@ jamie1989 gut, wenn also das System zur Ruhe gekommen ist und die Masse immer noch gleich ist, kann unmöglich eine zusätzliche Kraft auf die Feder wirken. Macht Sinn?
@ MaxD natürlich richtig. Im Gleichgewicht wäre die Situation nun so, dass die Masse jetzt vollständig ausgedehnt ist und sich wahrscheinlich aufgrund einer induzierten Bewegung an einer anderen Position befindet. In diesem Fall wären die Kräfte beim Hochdrücken nicht im Gleichgewicht, was nur bedeutet, dass wir jetzt nur noch ein Masse-Feder-System in harmonischer Bewegung haben.
@jamie1989 Sehr sogar. Und die scheinbar fehlende Energie würde als kinetische Energie in der schwingenden Masse gespeichert. Löst das dein Dilemma?
@MaxD In einer Antwort mehr ausarbeiten?
@ jamie1989 Ich glaube nicht, dass diese Art von mathematischem Ansatz sowieso viel mit Ihrer ursprünglichen Frage zu tun hat, also denke ich nicht, dass es eine nützliche Antwort geben würde. Ich würde vermuten, dass die dominierenden Effekte wahrscheinlich mehr als alles andere mit Verlusten und der menschlichen Physiologie zusammenhängen, und diese sind viel schwieriger zu erfassen.
@MaxD Ich bin anderer Meinung, es ist schwieriger, einen Liegestütz zu machen, weil Sie nicht nur den Liegestütz machen müssen, sondern auch ein Masse-Feder-System dazu erregen müssen, was mehr Arbeit erfordert. Das ist eine Antwort auf die Frage.
@jamie1989 Sie können diese Antwort selbst schreiben, wenn Sie möchten, aber ich werde es nicht tun.

Antworten (2)

Eine Federkernmatratze auf Ihrem Bett (die auch eine Federunterlage haben kann) wackelt und vibriert, wenn Sie darauf Liegestütze machen. Sie müssen all diese zusätzlichen induzierten Bewegungen korrigieren. Zusätzliche Energie wird benötigt, um sich im Gleichgewicht zu halten.

Im Durchschnitt bleibt Ihr Körper auf der gleichen Höhe (wie auf festem Boden), aber es ist mehr Energie erforderlich, um sich stabil zu halten.

Sie können Ihre Liegestütze sehr langsam machen. Dadurch werden die induzierten Matratzenbewegungen reduziert. Das kleinste Ungleichgewicht führt jedoch zu Bewegung, sodass Sie auch zusätzliche Energie benötigen, um Ihren Körper so zu formen, dass er weniger Bewegungen hervorruft.

Also, egal wie du die Liegestütze ausführst, es wird mehr Energie benötigt und es wird schwieriger, deinen Körper im Gleichgewicht zu halten.

Zusätzlich zu der Arbeit in vertikaler Richtung müssen Sie also Arbeit in horizontaler Richtung ausführen, um Ihren Körper bei jeder Rückkehr in derselben Position zu halten. Sie können dies tun, indem Sie Ihre Arme oder Ihren Körper horizontal bewegen. Das heißt, Sie müssen arbeiten, um Ihr Gleichgewicht zu halten. Wenn Sie im Voraus nicht genau wissen, wie die Matratze auf Ihre Bewegungen reagiert, wird es auch viel schwieriger (wenn Sie mit härter schwieriger meinen, anstatt mehr Energie zu verbrauchen).

Um Ihre Frage etwas genauer zu beantworten (nach der von Ihnen vorgenommenen Bearbeitung): Wenn Sie Liegestütze auf einer Matratze machen würden, bei der sich die Federn nur vertikal bewegen könnten, könnten Sie Bewegungen der Matratze hervorrufen, die die Matratze "resonieren" lassen könnten, wenn Sie drücken mit der richtigen Frequenz nach oben. Das wäre ein schöner Liegestütz! Vielleicht könnten Sie die Decke erreichen ... Die Bewegung der Matratze wird durch die zurückdrückenden Federn an Sie zurückgesendet. Um diesem "zurückgegebenen Schwung" entgegenzuwirken, müssen Sie auch in vertikaler Richtung entgegenwirken, da Sie sich sonst in einem Resonanzzustand befinden könnten, was nicht das ist, was Sie wollen, denke ich. Sie können diese vertikale Bewegung reduzieren, indem Sie den Liegestütz mit einer im Vergleich zur Resonanzfrequenz langsamen Frequenz ausführen (in diesem Fall bleiben die Federn mehr oder weniger komprimiert). Wenn Sie es im Vergleich zu dieser Frequenz schnell machen, bewegen sich nur Ihre Arme, wie Sie sich vorstellen können. Ob du dafür weniger Energie benötigst, bleibt abzuwarten, weil sich dein Körper nicht so stark auf und ab bewegt, sondern du bei jedem Liegestütz die Federn zusammendrücken musst. Das überlasse ich anderen.

Der Winkel Ihrer Handgelenke ändert sich auch, wenn Sie in die Oberfläche der Matratze drücken. Versuchen Sie, Ihre Liegestütze auf ein paar Wedges zu machen.
Anekdotisch ist „vielleicht könntest du die Decke erreichen“ keine große Übertreibung. Ich habe eine Reihe von akrobatisch veranlagten Leuten gesehen, die leicht eine Lufthöhe erreicht haben, die ihre eigene Stehhöhe übersteigt, indem sie ein Bett für Liegestütze benutzten (Hotel voller College-Athleten), im Grunde ein Trampolin von geringer Qualität.
@Cireo Ich werde es heute Abend versuchen! Mit unserem Hund auf meinem Rücken (sie ist noch ein Welpe, also wird sie es mögen!) Alles im Namen der Wissenschaft...:-)

Lassen Sie uns zuerst behandeln, wie ein Liegestütz auf dem Boden ausgeführt wird. Ihre Hand übt eine Kraft auf den Boden aus, und der Boden übt eine gleiche und entgegengesetzte Kraft auf Sie aus, die Sie verwenden, um sich hochzudrücken. Der wichtige Teil ist, dass Sie auf den Boden drücken . Da der Boden jedoch sehr steif und massiv ist, verformt oder bewegt er sich nicht.

Als nächstes betrachten wir ein Trampolin oder eine Matratze (obwohl ein Trampolin interessanter ist, also bleibe ich dabei). Um dich hochzudrücken, drückst du auf das Trampolin, das sich verformt . Da es sinken wird, wird das Trampolin – und was auch immer darauf ist – abgesenkt. Sie versuchen jedoch nicht, tiefer zu gehen, Sie versuchen, höher zu gehen, also müssten Sie noch stärker nach unten drücken , um nach oben zu beschleunigen (was wiederum das Trampolin noch tiefer drückt, was bedeutet, dass Sie es auch tun müssten beschleunigen viel schneller als normal). Sie müssen sich also nicht nur über eine längere Strecke drücken (dies hängt auch davon ab, wie stark Sie das Trampolin zusammendrücken und wie schnell Sie Ihre Liegestütze machen), sondern Sie müssen auch eine größere Kraft aufbringen.

Für ein Trampolin, das mit großer Beschleunigung aufspringt, gilt eher: Wenn das Trampolin hochfährt, steigen Ihre Hände und Füße mit. Wenn das Trampolin jedoch schnell genug beschleunigt, müssten Ihre Hände und Füße eine sehr große Kraft aufbringen, um den Rest Ihres Körpers anzuheben. Stellen Sie sich vor, Sie liegen in einem Aufzug, der schnell nach oben beschleunigt – Sie werden Schwierigkeiten haben, aufzustehen.

Dabei ist zu beachten, dass Liegestütze auf einem Trampolin nicht unbedingt schwerer sind; Sie könnten das Trampolin nutzen, um zu Ihrem Vorteil zu schummeln, da es sich schließlich um ein Trampolin handelt. Sie könnten Ihren Körper nach unten werfen, sodass die Kraft, die Sie auf das Trampolin ausüben, viel größer ist als Ihr Gewicht. Sobald es dann sinkt und zu steigen beginnt, würde das Trampolin Sie nach oben beschleunigen, in diesem Fall bewegen Sie Ihren Körper nach oben, während Sie mit Ihren Händen wenig Kraft aufwenden. So springen die Leute auf Trampolinen (außer Sie versuchen Liegestütze). Das ist natürlich ein ziemlich sinnloses „Workout“, obwohl es ein interessantes Beispiel für Resonanz ist.

Kurz gesagt, es gibt mehrere Variablen, nämlich Ihre Position, Liegestützgeschwindigkeit und -frequenz (Resonanz) und Liegestützposition (dh wann das Trampolin auf der Spitze oder abgesenkt ist), die es Ihnen ermöglichen würden, die erforderliche Arbeit zu ändern – z leichtere oder härtere Liegestütze.

Wie pusht man sich über eine längere Distanz? Sicherlich ist in Ihrem Rahmen die zurückgelegte Distanz nur so lang wie Ihre Arme?
In meinem Rahmen, ja. Aber mein Rahmen ist nicht träge. @jamie1989
@ user256872 Wenn dies von einem Trägheitsrahmen aus gemessen wurde (die Erde ist nah genug für diese Skala, denke ich), bewegt sich Ihr Massenschwerpunkt auf einem Trampolin weniger als auf einer unnachgiebigen Oberfläche wie einem festen Boden ... aber weil Energie erforderlich ist Um die Oberfläche des Trampolins zu verformen, sollte die Summe aus Ihrer Änderung der potentiellen Energie und der auf das Trampolin übertragenen Energie ungefähr die gleiche sein wie bei einem Standard-Liegestütz. Sollte es nicht?
@Corey Nicht unbedingt (obwohl möglich), denn in dem Fall, in dem es "schwieriger" ist, einen Liegestütz zu machen, würde die Person mehr Arbeit investieren, um das Trampolin zu fahren. Da die Kraft, die das Trampolin antreibt, nicht nur das Gewicht der Person ist, sondern auch die zusätzliche Kraft, die die Person aufwendet, wird das, was Sie vorschlagen, nicht unbedingt zutreffen. Es ist jedoch möglich, genau die richtige Menge an Kraft anzuwenden, damit Ihre Einschränkung erreicht wird.
@ user256872 Da sich die ursprüngliche Frage auf Matratzen bezog, vermute ich, dass die Umgebung des extra federnden Trampolins etwas anders sein könnte :)
@Corey das Trampolin übertreibt die Wirkung einer federnden Matratze. Ich habe tatsächlich einige Liegestütze auf meiner Matratze ausprobiert (die nicht besonders federnd ist), und sie fühlten sich nicht viel „härter“ an, also habe ich stattdessen ein Trampolin für mein Beispiel gewählt. Abgesehen davon war der einzige Unterschied, den ich fühlte, dass meine Handgelenke leicht schmerzten, da sich der Winkel, in dem sie auf den Boden drückten, änderte (wie in der anderen Antwort erwähnt).
Ich habe einen Fehler bei der Abstimmung gemacht. Ich wollte upvoten, aber das habe ich bereits getan ... aus Versehen habe ich downvoted. Deshalb habe ich die Antwort bearbeitet.
@DescheleSchilder keine Sorge, trotzdem danke für die Änderungen :)
Auf einer Energiebasis im Referenzrahmen des Bodens kann ich nicht erkennen, wie die Federoberfläche einen großen Unterschied macht, außer möglicherweise bei explosiven Liegestützen, bei denen es einen signifikanten KE gibt. Ergonomie hingegen macht, wie im Kommentar, bei Übungen einen großen Unterschied
@ user256872 Ich kämpfe immer noch mit dem weiter zurückgelegten Teil. Es scheint mir, dass das Szenario, das Sie in Ihrem zweiten Absatz dargestellt haben, so ausgewogen ist, dass keine Verschiebung relativ zum Boden auftreten würde? Oder wäre die Verschiebung immer geringer als das, was mit "steifen" Federn erreicht werden könnte? Wie ist die Verschiebung größer?
Ich verstehe die meisten Argumente in dieser Antwort nicht. Was ist die „längere Distanz“, über die Kraft ausgeübt wird? Es ist genau eine Armlänge. Ein Liegestütz auf einem Trampolin bringt Sie nicht auf eine Liegestützhöhe, da das Trampolin beim Drücken sinkt. Und warum sollte es mehr Kraft erfordern? Ich denke, wir können uns einig sein, dass in der ganz oben oder ganz unten befindlichen Position die Kräfte zwischen dem Trampolin und einer festen Oberfläche identisch sind - beide liefern einfach eine Normalkraft, die Ihrem Gewicht entspricht und entgegengesetzt ist. Ich habe Mühe zu verstehen, warum die Kräfte beim Drücken unterschiedlich sein sollten.
Warum ist ein Liegestütz auf einer Matratze schwieriger zu erreichen?
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