malchish.org

Форум Мальчиша-Кибальчиша
Текущее время: Чт мар 28, 2024 4:38 pm

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 817 ]  На страницу Пред.  1 ... 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 ... 55  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Ср дек 27, 2017 12:46 am 
Не в сети
Лидер
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср ноя 05, 2008 7:16 pm
Сообщения: 3627
Откуда: Минск, Белоруссия
А_Ланов писал(а):
Тут жёсткие сухожилия становятся важнейшим условием.
В своих рассуждениях Вы допускаете одну ошибку. Не так давно Вы сказали:
А_Ланов писал(а):
В случае эластичных сухожилий даже при резком и предельном напряжении мышц, усилие на исполнительном элементе будет нарастать плавно по мере растягивания сухожилия. В случае же жёсткого сухожилия такого запаздывания не будет, и максимальное усилие к исполнительному элементу будет приложено сразу.
Резкое и предельное напряжение мышц будет, когда Вы со всей мочи попробуете поднять бревно. То есть при медленном сокращении мышц и большой нагрузке. В дикой природе редко встречается такая необходимость и ещё реже она бывает критична для жизни. Чаще всего нужны быстрые движения. Но, как я уже говорил, при неизменной мощности усилие мышцы обратно пропорционально скорости сокращения.

Это значит, что если скорость сокращения передней мышцы бедра у бегуна в десять раз больше, чем у штангиста, то усилие этой мышцы в десять раз меньше. Соответственно сухожилие при этом сильно не растягивается, особого запаздывания не будет.

При быстром движении сухожилия сильно растягиваются не тогда, когда их постепенно тянут сокращающиеся мышцы, а когда под сильной нагрузкой типа опустившегося на ногу тела нога быстро сгибается. Если сразу после этого нога разгибается, то растянувшиеся сухожилия успевают отдать запасённую энергию. Если хотя бы секунду подождать, мышца успевает растянуться настолько, что сухожилие сжимается, и запасённая энергия переходит в тепло, дальше уже мышце приходится брать на себя всю работу. Что мы и ощущаем, когда медленно встаём после приседания.

А_Ланов писал(а):
Не обольщайтесь - не у природы, а у авторов заметки, которые озвучили это предположение со слов "скорее всего".
Не клевещите — нигде в этой статье нет слов «скорее всего». Напротив, статья вполне серьёзная, про 90% сказано совершенно определённо, имеется достаточно большой список ссылок на серьёзные научные журналы и книги. Многие статьи на платной подписке, поэтому не могу указать, где конкретно про эти 90% сказано, но сама статья на сайте выглядит вполне достойно, не вижу оснований не верить. Ваши ошибочные домыслы про растягивание сухожилий там, где его нет, уж точно не основание, так что придумайте что-нибудь посерьёзнее.

В одной статье встретил любопытный факт: запасание энергии при прыжках кенгуру тем больше, чем больше скорость и нагрузка. Это значит, что кенгуру тратит одинаковую энергию что при быстрых прыжках, что при медленных (ну, по крайней мере при быстрых не больше). Теперь понятно, почему медленных прыжков у них практически не бывает: либо они несутся во всю дурь, либо шагают, опираясь на хвост.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Чт дек 28, 2017 7:57 pm 
Не в сети
Лидер

Зарегистрирован: Чт июн 05, 2014 7:37 pm
Сообщения: 2512
igrek писал(а):
Не клевещите — нигде в этой статье нет слов «скорее всего».
Ох, Игрек, скоры же вы на суд.
Клеветы в моём ответе ровно столько, сколько её в яндекс-переводчике, любезно открывающему англо-язычный ресурс в, типа, "русском" виде. В ноуте он перевёл так: "Эти замечательные подвиги, скорее всего, связаны с хранением и восстановлением упругой энергии большими пружинными сухожилиями в задних лапах Wallaby.
А в рабочем компе Яндекс вместо "вероятно" перевёл "скорее всего". Но, думаю, это не принципиальная разница. Сам-то я языков не знаю, во всех анкетах писал "читаю и перевожу со словарём". Но вы прочитайте ещё раз, повнимательнее...

А про эластичные сухожилия я уже рисовал вам картинки с описанием.
Могу ещё раз нарисовать:

Изображение

Как видите, для эластичных сухожилий не только полезная работа оказывается меньше (на величину работы по растягиванию сухожилий), но ещё и запаздывание воздействия происходит - на время потребное для растягивания жил.

Эластичность сухожилий - даже чисто физически - это палка о двух концах. Она поможет при прыжках, но не даст совершить работу. И чем больше "поможет", тем больше "не даст".
Плюс, в случае работы эластичного сухожилия - чтобы оно смогло запасти и потом вернуть энергию, мышца всё равно должна быть напряжена. А расход энергии мышцей пропорционален напряжению и времени - вне зависимости от её растяжения-сжатия. То есть, энергия мышцей всё равно будет потребляться даже в случае рекуперативной работы эластичных связок. Вот, если бы кенгуру прыгало за счёт только связок - при расслабленных мышцах, тогда "энергетический" смысл бы в этом был. Но тогда не удастся добиться упругого растяжения связок, и они не смогут запасти энергию. Куда ни кинь, везде клин.

.....

Игрек, "Абрам всё".
"Хук" (в переводе с индейского "я всё сказал"). Мне всё стало ясно, как мог объяснил, большое вам спасибо.
За сим откланяюсь, бо осточ... надоело.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Пт дек 29, 2017 12:48 am 
Не в сети
Лидер
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср ноя 05, 2008 7:16 pm
Сообщения: 3627
Откуда: Минск, Белоруссия
А_Ланов писал(а):
В ноуте он перевёл так: "Эти замечательные подвиги, скорее всего, связаны с хранением и восстановлением упругой энергии большими пружинными сухожилиями в задних лапах Wallaby
Не то смотрите. Ваш корявый яндекс-переводчик выдаёт:

«Столько, сколько 90% энергии, содержащейся в сухожилии может быть восстановлен для повторного».

Понять это невозможно. В оригинале:

«As much as 90% of the energy stored in the tendon can be recovered for such reuse».

И на нормальный русский это переводится так:

«90% энергии, запасаемой в сухожилии, может быть восстановлено для повторного использования».

Без каких-либо «скорее всего».

А_Ланов писал(а):
Могу ещё раз нарисовать
Вы всё никак понять не можете, или не слышите. Здесь нарисовано медленное движение с большой нагрузкой. При быстром движении мышца сокращается с малой нагрузкой, и сухожилие почти не сокращается, а сильно растягивается оно только при противодействии мышечному усилию, поэтому Ваша картинка не к месту.

При быстром сокращении и малой нагрузке, при беге, мышца сокращается, условно говоря, на 3 см, сухожилие удлиняется на 1 см, пятка смещается на 2 см. При медленном сокращении с большой нагрузкой мышца сокращается на 5 см, сухожилие удлиняется на 3 см, пятка смещается на те же 2 см. Не вижу противоречий.

А_Ланов писал(а):
Эластичность сухожилий - даже чисто физически - это палка о двух концах. Она поможет при прыжках, но не даст совершить работу.
Правильнее сказать — совершит меньшую работу. Конечно, если бы у кенгуру сухожилие было менее эластичным, мышца могла бы совершить большую работу, и кенгуру могла бы вместо прыжков медленно поднимать тяжести. Но ей это сто лет не нужно, ей нужно быстро бегать.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Сб дек 30, 2017 11:46 pm 
Не в сети
Лидер

Зарегистрирован: Чт июн 05, 2014 7:37 pm
Сообщения: 2512
igrek писал(а):
А_Ланов писал(а):
В ноуте он перевёл так: "Эти замечательные подвиги, скорее всего, связаны с хранением и восстановлением упругой энергии большими пружинными сухожилиями в задних лапах Wallaby
Не то смотрите.
Как же не то? Та же статья, предложением выше, английским по белому написано:
"These remarkable feats are likely due to the storage and recovery of elastic energy by the large springy tendons in the wallaby’s hind legs."
Обратите внимание на слово " likely" - оно переводится именно как "скорее всего", "вероятно", "возможно" и т.п. А если повествование начинается с подобных слов, значит речь идёт о предположении. Поэтому то, что вы привели есть, скажем так, рабочая гипотеза. От себя добавлю - которую писали учОные, не знающие физики. Извините, Игрек, но вы им тоже уподобляетесь.
Цитата:
Вы всё никак понять не можете, или не слышите. Здесь нарисовано медленное движение с большой нагрузкой. При быстром движении мышца сокращается с малой нагрузкой, и сухожилие почти не сокращается, а сильно растягивается оно только при противодействии мышечному усилию, поэтому Ваша картинка не к месту.
Всё наоборот - это я до вас достучаться не могу. Для ваших эластичных сухожилий существует только закон Гука, и в нём нет ни "быстро", ни "медленно", ни "сильно", ни "слабо". А есть только коэффициент упругости и деформация (в квадрате). И Он будет проявляться всегда и одинаково при любом усилии - слабом или сильном, быстром или медленном, внешнем или внутреннем (от мышцы). А ваш "эластичный кенгуру" будет хреновым прыгуном - эластичные жилы будут ему мешать прыгать также, как плохому танцору "дальше сами знаете".

Смотрите, что происходит в процессе подпрыгивания при наличии эластичности в связках. Пусть мышца сокращается почти мгновенно, совершая работу против сил упругости сухожилия, быстро приводя его в предельно растянутое состояние. В сухожилии при этом запасается энергия упругости, равная совершённой мышцей работе, которая в случае эластичного сухожилия равна лишь половине того, что в принципе может совершить мышца при наличии жёсткого сухожилия.
В последнем случае усилию мышцы сразу возникает противодействие по 3-му закону Ньютона, и потому работа мышцы равна:

A(жёст.) = Fmax*h (h - сокращение мышц = эластичное растяжение связок)

В случае эластичных связок сила будет нарастать постепенно пропорционально растяжению в соответствии с законом Гука - от 0 до Fmax. Совершённая работа при этом будет равна:

A(эласт.) = h(Fmax - 0)/2 = hFmax/2

- то есть, лишь половине возможного максимального значения.

Возникшая сила упругости начинает распрямлять конечности, поднимая и ускоряя центр массы кенгуру. При этом по мере распрямления конечностей сила упругости падает от максимально-возможного значения до нуля.
Для линейно уменьшающейся силы формула примет вид: А = h(Fmax-Fmin)/2 = {Fmax=F; Fmin=0}= Fh/2.

Как видно из формулы, сухожилие совершит ровно такую же работу, какую над ним совершили до этого мышцы.

Таким образом, эластичные сухожилия не дают мышце совершить максимально-возможную работу, что сказывается и на высоте и дальности прыжка - они сокращается ровно вдвое.

Точно такая же картина, но в обратном порядке произойдёт и при приземлении. В случае эластичных сухожилий они запасут ровно ту энергию, которую до этого сообщили центру массы кенгуру, что потом позволит вновь поднять его в воздух, позволяя прыгать ему и дальше (теоретически бесконечно), как мячику, запасая и отдавая энергию. Всё, что для этого надо, это всё время держать мышцы в предельном напряжении, иначе они отпустят сухожилия, и те потеряют возможность демонстрировать упругость.

В случае жестких сухожилий, работа мышц будет в два раза большей, что сделает такого кенгуру в два раза более быстрым и "дальнем" как по высоте, так и по дальности прыжка. Такой кенгуру, конечно, не сможет прыгать как мячик, один лишь раз оттолкнувшись. Каждый раз при прыжке и приземлении его мышцы будут совершать работу против сил инерции - сначала при разгоне, потом при торможении. Казалось бы, такой способ энергетически менее эффективен, чем для случая эластичных сухожилий. Однако это только на первый взгляд. В реальности энергетической разницы между обоими случаями нет потому, что "прыгать как мячик" энергетически стоит столько же:

Пусть "жёсткий кенгуру" умерил пыл вполовину, и сравнялся по скорости и высоте прыжков с "эластичным", каждый раз дважды совершая работу A = Fh/2 - сначала на разгон, потом на торможение.
Итого A = Fh за один прыжок.

"Эластичный" его собрат работы мышцами "как бы" не совершает - мышцы у него застыли в статике в предельно-сжатом состоянии в режиме регулирования усилия, равного и противоположного силе упругости сухожилия, меняемого пропорционально растяжению. Однако мышца, как известно, потребляет энергию в статике так же, как и в динамике, и это потребление пропорционально развиваемому усилию и времени. Усилие в "эластичном" случае меняется сначала от нуля до максимума, потом от максимума до нуля. В среднем имеем F/2 для прыжка и ещё столько же для приземления.
Итого имеем те же A = Fh за один прыжок.

Получается, что у "эластичного кенгуру" затраты энергии оказываются ровно такими же, как и у кенгуру "жесткого". А
физические возможности - в два раза меньшими.
Таким образом, эластичные сухожилия ничего не дают в плане энергетики и экономики, но однозначно ухудшают физические возможности. В природе при равной выносливости выиграет более быстрый. А в боксе "эластичный" даже ударить не успеет.

А то, что вы имеете ввиду, говоря про медленные и быстрые движения, влияет лишь на степень вовлечения сил упругости в выполняемой механической работе. Чем меньше усилия, тем меньше растягиваются сухожилия, и тем меньше их вклад в энергетику, потому что тем меньше они запасают энергии. В этом случае механика эластичных сухожилий уравнивается с механикой жёстких тем сильнее, чем меньше усилия. В этом плане разницы между одним и другим вариантами нет, включая и отсутствие возможности запасания энергии. В случае же резких движений с большими усилиями (разгон гепарда, прыжок кенгуру "во спасение" от хищника), эластичная конструкция однозначно проигрывает, не давая при этом никакого выигрыша в энергетике.

Таким образом, эластичность сухожилий свойство совершенно бесполезное в энергетике и вредное в динамике. Потому его в природе и нет.
Почти.
Есть исключения.
Но только там, где требуется развить мощность, превосходящую возможности мышечного белка. Есть один рачок, который мышцами «взводит» специальный механизм, развивающий за счёт сил упругости такую скорость, что возникает взрывная кавитация, разрушающая панцири моллюсков. Но к рекуперации этот механизм отношения не имеет.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Вс фев 04, 2018 7:46 pm 
Не в сети
Лидер
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср ноя 05, 2008 7:16 pm
Сообщения: 3627
Откуда: Минск, Белоруссия
Обнаружил ошибку:
А_Ланов писал(а):
Пусть мышца сокращается почти мгновенно, совершая работу против сил упругости сухожилия, быстро приводя его в предельно растянутое состояние
Мышца не может сократиться «почти мгновенно» с максимальным усилием, которое требуется для предельного растяжения сухожилия, по причине ограничения по мощности. Я уже говорил, при одной и той же мощности во сколько раз больше скорость сокращения, во столько же раз меньше и сила. Это значит, что при «почти мгновенном» сокращении, скажем, в сто раз более быстром, чем медленное, сила будет меньше тоже в сто раз, и растяжения сухожилия практически не будет вообще.

Соответственно дальнейшая Ваша логика с формулами и т.д. разваливается полностью. Быстрое сокращение мышцы с небольшим растяжением сухожилия как раз и позволяет при дальнейшем приземлении растянуться сухожилию и запасти энергию, чтобы потом эффективно её возвратить при очередном быстром сокращении с небольшой силой.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Вс фев 04, 2018 9:08 pm 
Не в сети
Лидер

Зарегистрирован: Чт июн 05, 2014 7:37 pm
Сообщения: 2512
igrek писал(а):
Обнаружил ошибку:
А_Ланов писал(а):
Пусть мышца сокращается почти мгновенно, совершая работу против сил упругости сухожилия, быстро приводя его в предельно растянутое состояние
Вместо «сокращается» следовало написать «напрягается». Сокращение относится к геометрии. А тут имелась ввиду генерация усилия - напряжение.
...
И вообще, меня сейчас собственные мышцы интересуют много больше. Сколько раз себе говорил - в первый день не укатываться до потери сил!!! Каждый раз себе это говорю, и каждый раз херю. Как пацан...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Пн фев 05, 2018 9:16 pm 
Не в сети
Лидер
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср ноя 05, 2008 7:16 pm
Сообщения: 3627
Откуда: Минск, Белоруссия
А_Ланов писал(а):
Вместо «сокращается» следовало написать «напрягается».
Одно только напряжение без сокращения никакой работы не совершит, так что сокращение всё равно должно быть. И напряжение при этом «почти мгновенном» сокращении не может быть максимальным, а ведь именно на предположении о максимальном напряжении была основана вся Ваша логическая цепочка.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Пн фев 05, 2018 9:24 pm 
Не в сети
Лидер

Зарегистрирован: Чт июн 05, 2014 7:37 pm
Сообщения: 2512
Наоборот, описанный мною идеальный вариант работает в вашу сторону - он позволяет запасти максимально возможную упругую энергию. Реально, как вы и говорите, совершаемая работа в этом направлении существенно меньше из-за обратной зависимости усилия от скорости сокращения.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Пн фев 05, 2018 11:59 pm 
Не в сети
Лидер
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср ноя 05, 2008 7:16 pm
Сообщения: 3627
Откуда: Минск, Белоруссия
А_Ланов писал(а):
описанный мною идеальный вариант работает в вашу сторону
Он работает ровно в противоположную сторону.

У Вас энергия в сухожилиях запасается при сокращении мышцы, а освобождается при растяжении. (Разумеется, это ужасно неэкономично, потому что мышца и сухожилие работают в противофазе, такого при быстром движении не бывает.) У меня же при сокращении мышцы энергия сухожилия освобождается, а при растяжении накапливается, потому что, в отличие от Вашей схемы, мыщца и сухожилие работают почти синфазно (с небольшим опережением у мышцы).

То есть Вы рисуете заведомо нерабочую схему, потом доказываете её неработоспособность (что неудивительно), и на основании этого делаете вывод, что и моя схема работать не будет. Если Вы хотите показать несостоятельность моей схемы, то рассматривайте именно мою схему, а не рисуйте фантастические варианты, в которых сухожилие не помогает мышце, а мешает. И в первую очередь учитывайте то, что сухожилие запасает энергию не во время сокращения мышцы, как Вы пытаетесь навязать, а во время растяжения, когда кенгуру в конце прыжка опускается на землю. Когда в начале следующего прыжка мышца сокращается, сухожилие отдаёт накопленную энергию, помогая мышце, совершая за неё часть работы. Мышца при этом всё время остаётся напряжённой, хотя и с разным усилием: максимальное усилие во время растяжения, минимальное в момент сокращения.

Если вдруг захотите поймать меня на противоречии — мол, как это, сокращение максимальное, а усилие минимальное, сразу отвечаю: никакого противоречия. В момент этого сокращения нагрузки нет, поэтому усилие минимально. Попробуйте подпрыгнуть на месте, и почувствуете, что в пике прыжка мышцы почти расслаблены, а напрягаются они только в промежутке времени между касанием земли и отрывом.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Вт фев 06, 2018 7:29 pm 
Не в сети
Лидер

Зарегистрирован: Чт июн 05, 2014 7:37 pm
Сообщения: 2512
Запасаемая сухожилием энергия (если оно и правда растягивается) равна усилию мышцы, умноженному на квадрат величины растяжения пополам. Если мышца не напряжётся, сухожилие не растянется. Нет напряжения - нечего и запасать. Одним концом сухожилие крепится к конечности, а другим к чему? К расслабленному «киселю»?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Вт фев 06, 2018 9:36 pm 
Не в сети
Лидер
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср ноя 05, 2008 7:16 pm
Сообщения: 3627
Откуда: Минск, Белоруссия
А_Ланов писал(а):
Если мышца не напряжётся, сухожилие не растянется.
Естественно. Мышца напряжена всё то время, пока сухожилие растянуто, и я об этом писал: «Мышца при этом всё время остаётся напряжённой». Минимальное напряжение у мышцы оказывается в момент максимального сокращения сухожилия, как того и требует физика, нога при этом выпрямлена и оторвана от земли. Абсолютного расслабления здесь нет, потому что мышца тоже сокращена, как и сухожилие, но без нагрузки — как в руке, согнутой в локте, но без груза.

Когда нога опускается на землю, мышца напрягается и начинает растягиваться, сухожилие при этом тоже растягивается, запасая энергию, полученную от опускающейся массы тела. Затем мышца начинает сокращаться (всё ещё напряжённая, разумеется), сухожилие тоже сокращается и отдаёт свою энергию, помогая мышце, нога выпрямляется. Когда нога отрывается от земли, сухожилие уже почти полностью сокращено, мышца тоже, в этот момент напряжение в мышце ослабляется до минимального, и всё повторяется сначала.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Вт фев 06, 2018 10:38 pm 
Не в сети
Лидер

Зарегистрирован: Чт июн 05, 2014 7:37 pm
Сообщения: 2512
Игрек! Либо чудеса, либо законы сохранения.
Если вы выбираете второе, то пишите уравнения - для каждой стадии, и сравнивайте их с вариантом нерастяжимых сухожилий. Там всего-то надо приравнять две величины - работу и энергию (упругости). Я вам привёл теоретический пример с наибольшей - теоретически возможной величиной запасаемой энергии. И оказалось, что вариант с упругими сухожилиями энергетически хуже варианта с жёсткими в два раза! Неидеальность реальных мышц только усугубляет эту разницу, уменьшая способность упругих сухожилий запасать энергию и совершать работу. В диаграмме «деформация - усилие» работе и энергии соответсвует площадь под кривой, которая тем больше, чем ближе кривая усилия приближается к «идеальному» горизонтальному отрезку, высота которого равна максимальному усилию мышцы. Ваши «реальные» случаи вписываются в этот прямоугольник, и потому имеют заведомо меньшую площадь.
Точка.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Ср фев 07, 2018 2:13 am 
Не в сети
Лидер
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср ноя 05, 2008 7:16 pm
Сообщения: 3627
Откуда: Минск, Белоруссия
А_Ланов писал(а):
пишите уравнения - для каждой стадии, и сравнивайте их с вариантом нерастяжимых сухожилий
Попробую, забавная задачка.

Аналогично Вашему примеру, рассматриваю сначала движение в прыжке вверх. Начальную стадию пропускаю, беру цикл после первого прыжка и дальше.

1. Нижняя точка. Мышца растянута, напряжена, сухожилие растянуто. Растяжение и там, и там по h/2.

2. Начинается прыжок вверх. Мышца сокращается и совершает работу Fh/4 (по Вашей схеме сила линейно меняется от F до нуля). Сухожилие тоже сокращается и совершает такую же работу Fh/4. Суммарная работа Fh/2 превращается в кинетическую энергию туловища.

3. Верхняя точка. Мышца сокращена, но практически расслаблена (напряжение необходимо только для сокращения самой мышцы без нагрузки, им можно пренебречь), сухожилие сокращено, напряжения нет нигде.

4. Опускание после прыжка. Мышца напрягается и растягивается на h/2, сухожилие растягивается на h/2. Поскольку отрицательная работа в мышцах не запасается (как мы выяснили), она, то есть Fh/4, уйдёт в тепло. В сухожилии запасается энергия Fh/4. Итого кинетическая энергия туловища Fh/2 наполовину рассеялась, наполовину запаслась в сухожилии.

Пришли к началу цикла. В результате имеем чистую работу мышцы Fh/4.

Теперь всё то же самое без сухожилия:

1. Прыжок вверх. Для той же кинетической энергии туловища работа мышцы Fh/2.

2. Опускание после прыжка. Вся энергия уходит на растяжение мышцы, то есть в тепло.

Итого с сухожилием имеем выигрыш в энергии 50%.

А_Ланов писал(а):
И оказалось, что вариант с упругими сухожилиями энергетически хуже варианта с жёсткими в два раза!
Неудивительно. Ваш пример описывает нереальную ситуацию, когда сухожилие отбирает работу у мышцы. Разумеется, здесь без сухожилия будет экономнее. С таким же успехом Вы могли бы расписать ходьбу с синфазным движением ног вместо противофазного и тем самым «доказать», что ходьба невозможна. А Вы попробуйте у себя исправить ошибку:
Цитата:
Всё, что для этого надо, это всё время держать мышцы в предельном напряжении, иначе они отпустят сухожилия, и те потеряют возможность демонстрировать упругость.
В сухожилиях при прыжках чередуются растяжение и сокращение. Зачем при сокращении сухожилия держать мышцы в предельном напряжении? Задумайтесь — и, возможно, придёте к совсем другим выводам даже без моих выкладок.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Пт фев 09, 2018 10:34 pm 
Не в сети
Лидер

Зарегистрирован: Чт июн 05, 2014 7:37 pm
Сообщения: 2512
Двойка вам, Игрек. Не хочу уподобляться преподавателю, проверяющего работу студента, но в ваших рассуждениях и формулах полно ошибок. Например, работа сухожилия это работа от силы упругости, зависимой от модуля упругости и квадрата растяжения. А работа мышцы это сила, ею развиваемая, умноженная на растяжение в первой степени. Работа мышцы это (в идеале) площадь прямоугольника, в котором длина это растяжение, а высота - сила. А работа силы упругости это площадь под параболой, вписанной внутри этого прямоугольника. То есть, уже заведомо меньше. В итоге теоретический вклад упругости сухожилий в КПД получается меньше трети. И ещё есть ляпы.
.....

Игрек, вы должны уяснить одну вещь - максимально возможную работу мышцы совершат лишь в случае жестких сухожилий. Всякое участие в совершении мех. работы сил упругости приводит лишь к её уменьшению по причине зависимости силы упругости от растяжения: F=kx, достигающая максимума лишь при предельном растяжении сухожилий, в то время как мышца способна развить максимальное усилие сразу и сохранять его на протяжении всего хода «Х» (+/-). Потому 100% -й «мышечный вариант» и оказывается более эффективным, чем чисто «упругий». А учитывая, что напряжение мышц одинаковое в обоих случаях, то и потребление энергии организмом окажется так же одинаковым. Потому упругие сухожилия и не дают энергетического выигрыша, но снижают величину механической работы (это я уже повторяюсь).


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Современная физика как МИФ
СообщениеДобавлено: Сб фев 10, 2018 2:59 am 
Не в сети
Лидер
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср ноя 05, 2008 7:16 pm
Сообщения: 3627
Откуда: Минск, Белоруссия
А_Ланов писал(а):
Двойка вам, Игрек. Не хочу уподобляться преподавателю, проверяющего работу студента, но в ваших рассуждениях и формулах полно ошибок.
В преподаватели Вам нельзя, поскольку ошибки чудятся там, где их нет.

А_Ланов писал(а):
работа сухожилия это работа от силы упругости, зависимой от модуля упругости и квадрата растяжения
Вы перепутали. От квадрата зависит энергия пружины, а сила упругости зависит от растяжения линейно. Так что у меня всё правильно, а двойка Вам.

А_Ланов писал(а):
А работа мышцы это сила, ею развиваемая, умноженная на растяжение в первой степени.
И снова Вам двойка. Работа была бы равна силе на растяжение, если бы сила не зависела от растяжения. А поскольку она зависит (именно в моей схеме, которую Вы критикуете), работа равна интегралу от силы на dx. Для растяжения h/2 это получается как раз Fh/4, если F — сила при максимальном растяжении. Если обозначить переменную силу как f малое, то f=kx, x меняется от 0 до h/2, работа A= (интеграл fdx)= (интеграл kxdx)= k(h/2)(h/2)/2–0= khh/8, а поскольку F большое=kh/2, A= Fh/4.

Собственно, тут даже формул не нужно, поскольку Вы сами указали, что сила мышцы линейно меняется от нуля до F, а сила сухожилия как пружины тоже меняется линейно от нуля до F. Поэтому при одинаковом растяжении работа у них просто обязана быть одинаковой.

А_Ланов писал(а):
И ещё есть ляпы.
Какие же, интересно?

А_Ланов писал(а):
Игрек, вы должны уяснить одну вещь - максимально возможную работу мышцы совершат лишь в случае жестких сухожилий.
Это и ежу понятно. В моём примере мышцы как раз и совершают максимальную работу без сухожилий, так что, как видите, я это прекрасно осознаю. Но Вы уясните, в свою очередь, что мышцам не нужно совершать максимальную работу, наоборот — они должны совершить минимальную работу, и в этом им помогают сухожилия.

А_Ланов писал(а):
это я уже повторяюсь
Вы бы вместо того чтобы повторяться и в десятый раз расписывать схему, которой нет в природе, показали, где ошибка в моей схеме. Вы просили уравнения, я предъявил. Это же школьная физика — если есть ошибки, на них можно сразу указать, без долгих разглагольствований о мнимой эффективности. Пока что ни одной ошибки у себя я не вижу.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 817 ]  На страницу Пред.  1 ... 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 ... 55  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 17


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
cron
Реклама.