功和举重问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/24 05:40:33
一位举重运动员举着杠铃不动。根据功的计算公式,运动员对杠铃不做功,那为什么运动员还要消耗体力呢?

你的理解的确没有错,举着杠铃不动的时候的确没有对杠铃作功了,但是这种情况下还是要消耗运动员的体力的。

这个问题可以用力学里面的“应力”来解释。

“当材料在外力作用下不能产生位移时,它的几何形状和尺寸将发生变化,这种形变就称为应变(Strain)。材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力.把分布内力在一点的集度称为应力(Stress)”
“按照载荷(Load)作用的形式不同,应力又可以分为拉伸压缩应力、弯曲应力和扭转应力。”
详见百科词条:应力
http://baike.baidu.com/view/170203.htm

人体的结构当然和材料不能等同,材料可以依靠自身的结构和分子之间的结合力来产生应力来抵抗它承受的载荷,所以在应力产生的过程中不消耗能量,比如说一幅杠铃放在杠铃架上,杠铃之所以保持静止状态,是因为作用在杠铃上的两个力,杠铃由于地球引力产生的重力作用在杠铃架上,杠铃架产生的内应力和重力相等并且方向相反;但是人体的结构则不然,一幅高举过头顶的杠铃,因为其具备的重力而对整个人体结构形成了载荷,在重力的作用下人体的整个支撑结构也有就有被压缩、弯曲、扭转的趋势,必须产生足够的内应力来和杠铃重量载荷平衡来,保持杠铃的静止的状态,压缩应力由骨骼系统产生,弯曲应力和扭转应力的一部分也会由骨骼来产生,但是因为人体是个具备多个关节活动结构,所以在关节上必须也有足够的弯曲和扭转应力的产生,这个任务是由肌肉组织来完成的,关节的拮抗肌会开始工作,小臂的伸肌群和曲肌群同时工作来固定腕关节;肱二头肌和肱三头肌同时工作来固定肘关节;胸肌,背阔肌,三角肌前束和后束同时工作来固定肩关节;……一直到固定踝关节的胫骨前肌和腓肠肌,所有这肌肉必须消耗体力来产生抵消弯曲和扭转的应力,才能保持杠铃继续维持静止不动的状态。

以上的回答,希望对你理解这个问题起到作用。

因为有力,需要一个抵消重力的力

力的平衡,抵消重力做功。