igrek писал(а):
Тем не менее указанные возражения с формулами всё равно не принимаются, поскольку там описано совсем не то движение, что у меня. У Вас сухожилие растягивается под действием мышцы, а у меня под действием опускающейся массы туловища. Ваш случай — медленное поднятие тяжестей, мой — прыжки и бег.
Игрек, я не зря периодически интересуюсь вашим образованием. Это не просто любопытство, а чтобы понять, каким языком вам следует объяснять всю эту механику. "Мой" и "ваш" случаи с точки зрения механики равноценны. Во всех случаях работает 3-й закон Ньютона, и неважно, под действием чего происходит движение - от силы мышцы, упругости сухожилия или от внешней нагрузки. В одном случае ускорение, в другом - замедление, что то же самое, но со знаком "минус". Ваше сухожилие всегда растягивается от двух противоположных сил - внешней нагрузки с одной стороны, и усилия мышцы с другой. Если мышца не будет сопротивляться, сухожилие не будет растягиваться, а просто переместится вслед перемещению конечности. Равно и наоборот, когда причиной является не внешняя нагрузка, а когда с нему прикладываются усилие мышцы - с одной стороны. Но тогда с другой стороны прикладывается нагрузка или инерциальная сила, что с точки зрения записи формул одно и то же. В любом случае сухожилие растягивается лишь когда к нему прикладываются сразу две силы с противоположных концов и в противоположном направлении.
Цитата:
А_Ланов писал(а):
Судя по ранее приведённым графикам зависимости усилия мышцы от сокращения, среднее значение силы примерно 0,85 от максимального.
Наступаете на старые грабли. Я уже как-то говорил, путаете переменную силу с максимальной. На Ваших графиках показана зависимость не усилия вообще, а изометрического напряжения, то есть максимального усилия в статике.
Да. Точнее, для статики и не быстрых движений. В разной степени растяжения-сокращения максимальное усилие, развиваемое мышцей немного разнится.
Цитата:
Никакого среднего 0,85 для других, кроме этого, случаев быть не может. Когда я сгибаю пустую руку, среднее значение усилия бицепса в десятки, если не в сотни раз меньше максимального усилия, которое составляет десятки килограммов на всё диапазоне сокращения. Давайте уже Вы разберётесь с этими графиками и больше не будете на них ссылаться там, где они не в тему. Мне дела нет до изометрического напряжения, при прыжках и беге его не бывает.
Я понимаю, что вы имеете в виду - что в случае быстрых движений мышцы не успевают развить максимальное усилие, и тогда на помощь приходит, типа, упругость сухожилий. Если так, то опять нет - ответ "не срастается". Читаем абзац выше и вспоминаем, что растяжение сухожилий это обязательно результат двух сил - внешней нагрузки и противодействия мышцей. Если сила мышц падает, то падает и растяжение сухожилий - конкретно, на разность сил внешней нагрузки и усилия мыщцы. При этом сухожилие 1) - растягивается в соответствие с меньшим усилием - в данном случае усилием мышцы, и 2) - дополнительно ещё и перемещается в сторону действие большей силы с ускорением от разности сил нагрузки и мышцы. То есть, рекуперация энергии (если она есть) во всех случаях - и в "почти статике", и в "динамике"- строго зависит лишь от развиваемого мышцей усилия, а не от внешней нагрузки. Вот тонкость, которую я вам никак не могу объяснить.
Цитата:
Это ещё одни грабли, на которые Вы постоянно наступаете. Пытаясь доказать неэффективность упругих сухожилий, Вы всё время рассматриваете растяжение сухожилий под воздействием силы самой мышцы, как при поднятии тяжести, в то время как в прыжках сухожилия растягиваются под воздействием массы опускающегося тела.
Надеюсь, теперь вам понятно, что это не мои, а ваши грабли?
Цитата:
В последнем случае максимум силы упругости будет не в момент полного сокращения мышцы, а в момент растяжения. То есть когда мышца сокращается, сухожилие тоже сокращается. В Вашем же случае когда мышца сокращается, сухожилие растягивается, и никакого выигрыша в работе при этом, естественно, не будет.
Выигрыша с работой не будет по совсем другой причине - часть работы мышцы уйдет на растяжение сухожилия, вместо того, чтобы совершать полезную работу.
Поймите, наконец, что сухожилие не может находиться в растянутом состоянии, когда растянута мышца. Это как раз НЕ растянутое состояние сухожилия. А вот когда мышца начнёт сокращаться, этим она сухожилие и растянет. Для коленного сустава полно-растянутое состояние сухожилия будет соответствовать максимальному сокращению тазобедренных мышц в положении полного присяда. Из этого положения упругость сухожилий начнёт распрямлять коленный сустав, поднимая ЦМ тела. При этом сила упругости будет падать в соответствии с законом Гука. Синхронно с этим можно ослаблять и напряжение мышцы, поскольку для удержания мышцы в максимально сжатом состоянии уже не требуется развивать максимального усилия - достаточно лишь усилия, равного уменьшающейся силе упругости сухожилия. В итоге вертикальная сила, по мере увеличения высоты ЦМ тела, будет уменьшаться в соответствии всё с тем же законом Гука. И организм может лопнуть от натуги, продолжая напрягать мышцу, но ничего этим не улучшит - ускорение тела будет падать синхронно с сокращением сухожилия и падением силы его упругости.
Но этим отрицательные стороны не заканчиваются. Сухожилиям не удастся распрямить коленный сустав полностью. Когда "подъёмная" сила от силы упругости уменьшится до величины, не превышающей вес тела, тело будет двигаться дальше уже по инерции, замедляясь, чтобы потом начать снижаться. Если организм будет продолжать изо всех сил напрягать тазобедренные мышцы, то коленный сустав после затухающих колебаний постепенно успокоится в положении "не полностью разогнувшись" - в полуприсяде. Это будет результатом "честного отъёма" сухожилием работы мышцы на упругую энергию.
Я ж вам уже рисовал, и в предыдущем посте ещё раз привёл картинки, объясняющие, почему полезная работа, совершаемая мышцей, тем меньше, чем больше энергии запасается в сухожилии:
А пол. = А мыш. - Е упр.
Цитата:
Ещё раз: в прыжках мышца сокращается и растягивается синхронно с сухожилием.
Ещё раз: см. два абзаца выше - такого не может быть.
Цитата:
Бегать долго, быстро и непринуждённо, чего он и добивается с упругими сухожилиями, для гепарда будет наверняка лучше, чем недолго, медленно и с трудом, как было бы без сухожилий. Без сухожилий он будет делать быстрее только самый первый прыжок, уже на втором прыжке сухожилия дают выигрыш по всем трём параметрам — выносливость, скорость, напряжение.
Вас, наверное, сбивает с толку пример прыжков на батуте или с помощью
"джоли джамперов". Это не наш случай. Тут есть принципиальная разница - упругий элемент не принадлежит телу, а является внешним по отношению к "прыгающему" упругим элементом. Батут или джамперы это упругая поверхность, механически связанная с прыгуном только в момент толчка и приземления. Если вы приклеите ноги к поверхности батута, сделав его своей частью, то нечего у вас с прыжками не выйдет - насколько вы промнёте батут, настолько же он распрямиться и настолько же он не даст вам сильно выпрыгнуть, утягивая вас вниз. То же самое и в случае приклейки джамперов к асфальту. "Джоли джамперы" это "батут наоборот" - несмотря на как бы связанность с телом, они являются тем же самым. Просто в случае батута "ступни жёсткие, поверхность упругая", а в случае джамперов наоборот - "поверхность жёсткая, ступни упругие". Но одно и там, и там одинаково - поверхность и тело связаны между собой только во время рекуперации энергии, что не препятствует инерциальному движению вверх.
Цитата:
А_Ланов писал(а):
При том, что в случае жестких сухожилий гепард сможет бегать так же легко и непринуждённо и с теми же энергетическими затратами, как у «упругого»?
Не сможет, поскольку затраты будут больше — это видно в моём примере, где с сухожилиями экономия энергии доходит до 50%.
Давайте, вы теперь сами разберётесь, почему этого не может быть.