Спор с учителем

[agd]

Доброго времени суток, помогите разобраться в споре с учителем, я на уроке сказал что человеку который весит 100кг и поднимает груз 50кг также тяжело как и человеку который весит 50кг и поднимает 25кг или ТЕОРЕТИЧЕСКИ человеку который весит 1грамм и поднимает 0,5грамма, учитель говорит что тому кто легче, легче поднимать потому что на него меньше гравитация воздействует. Кто прав???

[fronnya]

Ну а вы как обосновали своё утверждение?

[GraNiNi]

agd в сообщении #1016217 писал(а):

человеку который весит 100кг и поднимает груз 50кг также тяжело как и человеку который весит 50кг и поднимает 25кг

Если чисто физиологически, то по себе знаю, что когда я весил 50 кг (в юности), то мешок в 50 кг (на спине) перетаскивал легко.
А когда вес приблизился к 100 кг, то 100 кг я и пытаться перетаскивать не стану.

[Sphinx Pinastri]

Давать готовый ответ тут не положено. Просто обратите внимание, что муравьи могут нести груз, который во много раз превышает их вес, а самые высокие баскетболисты не отличаются особой шустростью. Тут надо думать о зависимости веса тела и силы мышц от размера тела.

[мат-ламер]

Кроме поднятия веса любопытно рассмотреть вопрос о прыжках в высоту. Интересно сравнить на какую высоту, измеренную в собственном росте, могут прыгнуть блоха, кузнечик, человек и слон.

[Munin]

Проблема в том, что вопрос настолько размыто поставлен, что к нему подходят разные ответы. И ответ ТС, и ответ его учителя, и (серьёзно-юмористический) ответ GraNiNi.

Тут разбираться не с чем.

(А если захотеть разобраться, то надо заводить серьёзный разговор про биофизику и биологию.)

[Legioner93]

Сила пропорциональна квадрату линейных размеров, масса - кубу. Всё.

Поэтому и муравей поднимает 10 своих весов, а слон намного слабее человека.

-- Вс май 17, 2015 12:16:57 --

Munin в сообщении #1016329 писал(а):

(А если захотеть разобраться, то надо заводить серьёзный разговор про биофизику и биологию.)

Правильно. И опыты были на мышцах лягушек.
Подвесили грузик на мышцу и пропускают электрический ток через неё. Мышца сокращается и поднимает груз.

Теперь соединили последовательно 5 мышц (сделали как бы одну длинную, но с той же толщиной). Механическая работа увеличивается в 5 раз, как и положено, так как высота подъёма в 5 раз больше стала. Но абсолютная сила не поменялась, так как каждая мышца по сути держит тот же самый вес (если весом других мышц пренебрегаем)

А теперь соединили параллельно 5 мышц в пучок, каждая мышца держит 1/5 груза, значит суммарно поднять они могут уже в 5 раз больше вес, но на прежнюю высоту. Механическая работа снова в 5 раз больше. Тут у природы всё честно.

Теперь увеличим человека в 2 раза. Поперечник мышцы (площадь сечения) возрастет в 4 раза, а длина - в 2 раза. Сила зависит только от поперечника, поэтому абсолютно сильнее он станет в 4 раза. Но масса-то его возрастет в 8 раз, поэтому относительно себя от станет слабее в 2 раза.

[Munin]

Legioner93 в сообщении #1016338 писал(а):

Сила пропорциональна квадрату линейных размеров, масса - кубу. Всё.

Нет, не "всё". А при прочих равных условиях.

Legioner93 в сообщении #1016338 писал(а):

Поэтому и муравей поднимает 10 своих весов, а слон намного слабее человека.

В абсолютном смысле слон не слабее человека. Только в относительном.

[Legioner93]

Спасибо, кэп

[kinoman84]

Вспоминается книга Занимательная физика Перельмана. Там объясняется, почему человек-великан на Земле был бы беспомощен.

-- 17.05.2015, 14:39 --

Извиняюсь, это было в книге Занимательная механика того же автора. Глава 9 "Гулливер и великаны". Формулы и расчеты прилагаются.

[druggist]

Munin в сообщении #1016365 писал(а):

Нет, не "всё". А при прочих равных условиях.

У 100-килограмового человека могут в принципе появиться качественно другие мышцы, так что пропорциональность площади может нарушиться. Скорее всего это противоречит биофизике, поэтому было бы интересно получить элементарную оценку максимальной удельной (на ед. площади поперечного сечения) силы мышцы, развиваемой живым существом

[Munin]

druggist в сообщении #1016390 писал(а):

У 100-килограмового человека могут в принципе появиться качественно другие мышцы

См. сообщение GraNiNi. У 100-килограммого человека даже те мышцы, что были раньше, могут ослабнуть, а рост массы произойти за счёт жировых отложений.

Вообще, конечно, можно найти людей, различающихся в 2 раза, и при этом одинакового возраста (и не в периоде роста), комплекции и состояния здоровья. Но даже в этом смысле они не будут масштабными копиями друг друга, и не будут аллометрическими копиями, вообще говоря (хотя последнее намного ближе к реальности). Но скорей всего, различие в 2 раза будет так или иначе связано с перечисленными факторами.

-- 17.05.2015 14:21:24 --

druggist в сообщении #1016390 писал(а):

Скорее всего это противоречит биофизике, поэтому было бы интересно получить элементарную оценку максимальной удельной (на ед. площади поперечного сечения) силы мышцы, развиваемой живым существом

Существуют много разных мышц: мышцы холоднокровных и теплокровных животных, гладкие и поперечнополосатые мышцы, красные и белые мышцы.

Цитата:

Моторные единицы одной мышцы могут быть разными. В зависимости от скорости сокращения моторные единицы разделяют на медленные (slow (S-МЕ)) и быстрые (fast (F-МЕ)). А F-МЕ в свою очередь делят по устойчивости к утомлению на устойчивые к утомлению (fast-fatigue-resistant (FR-МЕ)) и быстроутомляемые (fast-fatigable (FF-МЕ)).

(https://ru.wikipedia.org/wiki/Скелетная_мышечная_ткань)

[druggist]

Munin в сообщении #1016394 писал(а):

См. сообщение GraNiNi.

Я не про житейские ощущения, предел, очевидно, связан с энергией химических реакций, плотностью молекул АТФ, устройством клеток мышц и т. д.

[provincialka]

agd в сообщении #1016217 писал(а):

учитель говорит что тому кто легче, легче поднимать потому что на него меньше гравитация воздействует.

Эту фразу, честно говоря, вообще не поняла... Они же не самих себя поднимают? Могут стоять, могут сидеть, лежать... В последнем случае поднимаются только руки!

[Евгений Машеров]

Извините, а в каком классе спрашивающий?