回覆列表
  • 1 # 夏日消消氣

    人的力量是由肌肉收縮產生的,肌肉收縮會持續消耗能量,這種能量消耗是人體內部微觀的做功,固定部位的長時間肌肉收縮,還會讓肌肉產生疲勞、疼痛等等。

    在物理學上,機械做功W=F*S,如果一個力沒有產生位移,那麼說明這個力沒有做功。

    現在我們假設一個人提著一桶水,並且原地站著不動,人對這個桶施加了一個向上的拉力,但是沒有產生位移,所以理論上這個拉力沒有對桶做功。但是我們還是會感覺到累,並且人體消耗了能量,這是為何呢?

    從宏觀上看,人對桶確實沒有做過,但是人要持續施加這個拉力,人體內部是有微觀變化的;人體透過加肉收縮產生力量,肌肉的收縮是由肌球蛋白纖維和肌動蛋白纖維相對滑行實現,這個過程需要肌纖維接受刺激,每次刺激產生一次收縮,持續刺激就可以保持收縮狀態,刺激訊號的產生需要消耗ATP,ATP是生物體的能量儲備物質。

    人體消耗能量轉變為肌肉的機械能,機械能最終都會轉變為熱能,於是人體會發熱、出汗、呼吸加快、心跳加速等等,當ATP供應不足時,肌肉還會參與無氧呼吸繼續提供能量,其中就會產生乳酸,所以肌肉會有痠痛感,如果繼續堅持的話,刺激頻率會降低,肌肉就會產生顫抖,然後就拿不動了。人體肌肉正常情況下是處於舒張狀態,只有接受刺激時才會發生收縮,刺激是利用鈣離子與肌鈣蛋白的相互作用完成的;其實肌肉在舒張狀態和收縮狀態下都會消耗能量,只是前者消耗能量少,後者消耗能量大而已,人體的肌肉持續收縮還會產生肌肉疲勞,所以我們無法長時間用一個姿勢提著重物。再回到我們的題目上,人提著一桶水,在物理學上人對桶沒有做功,但是在生物學上,人體內部卻發生著複雜的生物化學變化,並且消耗了人體內部的能量。

  • 2 # yihuan19681208

    很有趣的問題!如果桶底距地面高度真的恆定不變,那人真的沒有克服重力做功。關鍵是桶底位置始終在發生微小變化,人的大腦是複雜而高階的控制器,當桶受重力作用而下降一點點時,你的眼睛就發信息給大腦,大腦就會指示執行機構,也就是你的手,讓手向上移動一點點,因為調節的快速精準,你感覺桶底沒有變化,但感覺是錯誤的。就像看動畫片,人物動作連續不斷,但這是感覺,實際上是很多獨立圖片在快速切換。

    我們希望桶不要墜落,大腦就會控制其高度,就像電腦CPU一樣,執行繁重任務就會發熱,就要消耗能量,大腦執行控制任務同樣需要能量。

    從上面的分析可知,人感到累,是人的手在不停的微動並克服重力做功,另一方面大腦在快速處理資訊併發出指令,也需要消耗能量,相當於在做功。

  • 3 # 減肥是一種生活

    你這個是因為看待問題的角度出了問題,你從做功的角度來說,你提著一桶水原地站立,桶此時沒有位移,根據“做功=力*力方向上的位移”得出做功為零; 但是這樣理解是錯的,你想一想,你提起一桶水,是不是要克服這桶水所受的重力,而你身體為了克服這一桶水的重力,你身上的肌肉需要發力,而肌肉發力就會產生收縮運動,自然就會消耗能量了。希望對你有幫助。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 身材偏胖且身高不高的人,該怎麼穿衣?