搬着重物一动不动,并不做功,为什么还会累?

2024-11-07 10:41:05   阅客

人类在进行身体活动时会消耗能量,当运动的强度和时间增加时,能量需求往往赶不上消耗,导致疲惫。

搬着重物一动不动,并不做功,为什么还会累?

从物理学的角度来看,能量通过做功的形式进行转化和转移。所谓做功,是指对一个物体施加力并使其在该力的方向上移动。当一个人搬着重物站着不动或者在平地上行走时,似乎没有做功,但为何仍感到疲累呢?

第一次思考这个问题,是在我高一时的秋季运动会上。我们五个人应老师要求去买了两箱水,搬运到看台时遇到了我们的物理老师。他接过我们的水,搬到了十几级台阶的看台上,然后笑着对我们说:“你们虽然走得远,但没有做功,只有我做了功。”听得我们一脸茫然。老师继续说:“想明白我就请全班吃冰棍。”结果,冰棍我们始终没吃上。

既然没有让物体沿力的方向移动,也就是说没有做功,那为何仍会感觉疲倦?

后来,我终于明白了这个问题,虽然错过了吃冰棍的机会。当人搬着重物时,虽然表面上没有动,但实际上有两个力在作用于重物上。

第一个力是地球对重物施加的重力,方向向下。如果放手,重物会坠落,重力就会对物体做功。第二个力是我们施加的向上的力,这个力如果没有重力的存在就会使重物向上移动,完成做功。

表面上看起来似乎没有力对物体做功,因为向上的力和重力相互抵消,所以合力为零。

在合力为零的情况下,虽然没有任何力对物体做功,但施加力的过程需要能量消耗,因此人会感到疲累。而当人搬着重物移动时,向上的力虽然未对重物做功,但向前的力却做了功,这说明我们不仅用了力,实际上也做了功。

进一步分析这个问题,当我们搬着重物一动不动时,真的是没有做功吗?

实际上,即便表面上看似没做功,但从本质上说,我们对物体确实做了功。

搬着重物一动不动,并不做功,为什么还会累?

想想,我们能搬起重物是因为施加了力,而施加力是通过肌肉系统完成的。我们的肌肉由两种肌丝组成:粗肌丝由肌球蛋白构成,细肌丝由肌动蛋白构成。

搬着重物一动不动,并不做功,为什么还会累?

当我们举着重物不动时,看似没做功,但其实我们在施加向上的力,而这需要粗肌丝上的“横桥”持续对细肌丝做功。因此,虽然外表显得静止不动,但内部一直在进行做功。如果你的物理老师也提类似的问题,别忘了提醒他兑现承诺,领取冰棍哦。

责任编辑:吴玉蓉 K1365
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