какую работу совершает человек при ходьбе

Механическая работа человека. Эргометрия

Механическая работа, которую способен совершить человек в течение дня, зависит от многих факторов, поэтому трудно указать какую-либо предельную величину. Это замечание относится и к мощности. Так, при кратковременных усилиях человек может развивать мощность порядка нескольких киловатт. Если спортс­мен массой 70 кг подпрыгивает с места так, что его центр масс поднимается на 1 м по отношению к нормальной стойке, а фа­за отталкивания длится 0,2 с, то он развивает мощность около

При ходьбе человек совершает работу, так как при этом энер­гия затрачивается на периодическое небольшое поднятие тела и на ускорение и замедление конечностей, главным образом ног.

Человек массой 75 кг при ходьбе со скоростью 5 км/ч разви­вает мощность около 60 Вт. С возрастанием скорости эта мощ­ность быстро увеличивается, достигая 200 Вт при скорости 7 км/ч. При езде на велосипеде положение центра масс человека изме­няется гораздо меньше, чем при ходьбе, а ускорение ног тоже меньше. Поэтому мощность, затрачиваемая при езде на велосипе­де, значительно меньше: 30 Вт при скорости 9 км/ч, 120 Вт при 18 км/ч.

Работа обращается в нуль, если перемещения нет. Поэтому, когда груз находится на опоре или подставке или подвешен на нити, сила тяжести не совершает работы. Однако каждому из нас знакома усталость мышц руки и плеча, если держать неподвижно на вытянутой руке гирю или ган­тель. Точно так же устают мышцы спины и поясничной области, если Сидящему человеку поместить на спину груз. В обоих случаях груз неподвижен и работы нет. Уста­лость же свидетельствует о том, что мышцы совершают работу. Та­кую работу называют статиче­ской работой мышц.

Статики (неподвижности) такой, как ее понимают в механике, на самом деле нет. Происходят очень мелкие и частые, незамет­ные глазу сокращения и расслабления, и при этом совершается работа против сил тяжести. Таким образом, статическая работа •человека на самом деле является обычной динамической работой.

Примером эргометра служит тормозной велосипед (велоэргометр; рис. 4.1). Через обод вращающегося колеса перекинута стальная лента 2. Сила трения между лентой и ободом колеса из­меряется динамометром 3. Вся работа испытуемого затрачивается на преодоление силы трения (остальными видами работ пренебрегаем). Умножив длину окружности колеса на силу трения, най­дем работу, совершаемую при каждом обороте, а зная число оборотов и время испытания, определим полную работу и среднюю мощность.

Дата добавления: 2015-03-03 ; просмотров: 3952 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Определение моих энергозатрат при прогулках с произвольной скоростью

Теперь рассчитаем мои энергозатраты при обычной прогулке со средней скоростью 4-4,5 км/ч
Исходные данные:
Вес (P=mg) на сегодня 116кГ/10=11,6н
Прогулки со скоростью v= 4÷4,5км/ч=4000/3600=1,11÷1,25м/с, что соответствует произвольному темпу движения
Расстояние прогулки примерно S=6500 м
1нм =1Дж= 0,000239005736 кк.
Продольная составляющая опорной реакции F2=0,24*Р= 2,784 н
Вертикальная составляющая опорной реакции F1=1,2*Р= 13,92 н
Поперечная составляющая опорной реакции F3=0,09*Р= 1,044 н
Коэффициент трения качения между шинами автомобиля и асфальтом μ=0,006
Требуется определить : примерные затраты энергии при прогулке DE

При ходьбе я затрачиваю энергию, совершая работу А1 по подъему и удержанию тела на высоте h= 1м. (мой цент тяжести)
А1= P*h=11,6*1 нм»0,0028 кк
Кроме того я затрачиваю энергию, совершая работу А2 по его перемещению на расстояние S=5км. Значение μ принимаю максимальное
А2 = [F2-μ(F1+ F3)]*S=[2,784-0,006(13,92+1,044)]*6500= 17512 нм=4,19 кк
Таким образом потеря энергии составляет DE=4,19кк.
так что из этих расчетов я делаю вывод, что основные потери веса при прогулках, пробежках да и при других тренировках происходят в организме не за счет сжигания калорий, а, в основном, за счет выжимания из нас пота, мочи и выхлопов паров и газов.

Татьяна Колесниченко написал:
Посчитав, я сделала вывод, что простые прогулки в произвольном темпе даже на значительные расстояния с точки зрения энергозатрат совершенно бесполезны, они никак не компенсируют погрешности питания

Источник

ГДЗ биология 8 класс Колесов, Маш, Беляев Дрофа Задание: 14 Работа скелетных мышц и их регуляция

Стр. 90. Вопросы в начале параграфа

№ 1. Почему мышца способна сокращаться с различной силой?

Сила сокращения мышечных волокон напрямую зависит от того, насколько сильным был сигнал из ЦНС. Слабое сокращение обеспечивает небольшое количество двигательных единиц (двигательный нейрон и связанные с ним мышечные волокна). Сильное сокращение возможно, когда число двигательных единиц будет большим.

№ 2. Что такое тренировочный эффект и как он достигается?

Тренировочный эффект – это ответная реакция организма в процессе адаптации к тренировочным нагрузкам. Реакция может быть кратковременной, среднесрочной и долговременной. Регулярное повторение действий подразумевает выполнение определенной последовательности, которая обеспечивает результат – тренировочный эффект. С начала тренировок результат может нарастать слишком быстро. Со временем он утихает, так как мышечные волокна начинают перестраиваться. Все это имеет название – долгосрочная адаптация. В процессе долговременной адаптации в волокнах активизируется синтез нуклеиновых кислот и специфических белков, что ведет к увеличению возможностей мышц.

№ 3. Как работают мышцы — антагонисты в динамическом и статическом режимах?

При работе в статическом режиме (удержание определенной позы или груза) используются все мышцы.

При работе в динамическом режиме (перемещение груза или тела) мышцы задействуются по очереди.

Стр. 94. Вопросы

№ 1. Почему в начале тренировок происходит значительное улучшение спортивных результатов, а потом они нарастают медленнее?

В начале тренировок можно заметить существенное улучшение спортивных результатов, так как число двигательных единиц (мышечных волокон) увеличивается. Со временем результаты видны постепенно, так как организм привыкает к действиям. Увеличение числа мышечных волокон уже не происходит, однако они продолжают сами перестраиваться. В них также увеличивается число сократительных нитей и митохондрий. Этот процесс имеет свое название – тренировочный эффект.

№ 2. За счёт чего при тренировках возрастает точность мышечных сокращений?

Точность мышечных сокращений возрастает при тренировках за счет адаптации к выполняемым действиям и улучшения работы ЦНС.

№ 3. Поясните различие между динамической и статической работой.

При динамической работе выполняется перемещение груза или тела.

При статической работе выполняется удержание тела в определенной позе.

Стр. 94. Задания

№ 1. Занимаетесь ли вы спортом, делаете ли утреннюю зарядку? Оцените, насколько активный образ жизни вы ведёте. Не грозит ли вам гиподинамия?

Я занимаюсь футболом, делаю утреннюю зарядку, а также иногда на выходных бегаю по утрам. Я веду активный образ жизни вместе со своей семьей, поэтому считаю, что нам не грозит гиподинамия.

№ 2. Объясните, почему при длительном стоянии человек устаёт больше, чем при ходьбе.

При выполнении одного и того же действия задействуются одни и те же мышцы. Находясь в одном положении, они постоянно напряжены и из-за этого быстро растрачивают энергию, а потому усталость наступает быстро. При беге или ходьбе мышцы, которые отвечают за сгибание и разгибание, работают по очереди.

Лабораторная работа. Утомление при статической работе

Стр. 94

Оборудование: секундомер, груз 4 – 5 кг (если взят портфель с книгами, то надо предварительно определить его массу).

Наблюдение признаков утомления при статической работе. Выясните, за какое время наступает предельное утомление.

Ход работы:

Становимся лицом к классу, вытягиваем руку в сторону строго горизонтально. Мелом на доске отмечаем тот уровень, на котором находится рука.

После приготовлений по команде включаем секундомер, и начинаем удерживать груз на уровне отметки.

Начальное время указываем в первой строчке таблицы. Затем определяем фазы утомления и проставляем их время.

Выясняем, за какое время наступает предельное утомление. Записываем показатели в таблицу.

Вывод: мы наблюдали за появлением признаков утомления при статической работе, определяли время наступления первой и второй фаз утомления, а также предельного утомления. Статическая работа подразумевает испытание выносливости тела человека, ведь оно находится определенное время в одном положении.

Источник

ХОДИТЕ ПРАВИЛЬНО! Как ходить, чтобы не навредить организму

Как ходить, чтобы не навредить организму

Такой эффективный метод тренировок, как ходьба, доступен каждому. На нагрузку во время ходьбы влияют ее темп и продолжительность. Ходьба будет считаться нагрузочной, если увеличить ее темп и выбрать неровный рельеф местности – таким образом, будет создан тренировочный эффект.

Движения при ходьбе способствуют улучшению движения крови в мышцах конечностей, области малого таза и брюшной полости, также они увеличивают снабжение кровью легких, головного мозга и миокарда. Если двигаться быстро или идти по песчаной, гравийной или любой другой неровной дороге, затраты энергии увеличатся от трех до 12 раз.

Ходьба не имеет противопоказаний. Она может быть средством для восстановления стройности или применяться как терапия после перенесенных болезней. Также ходьба способствует развитию выносливости, улучшению физической формы, предотвращению возникновения разных болезней и возможности сохранить активность на долгие годы.

Ходить полезно вне зависимости от погодных условий и в разное время суток, однако делать это надо либо за 1,5–2 часа до еды, либо спустя такое же время после приема пищи. Тем, у кого наблюдается избыток массы тела, рекомендуется совершать прогулки на голодный желудок. Можно ходить и после еды, но при этом начинать надо с медленного шага, через час перейти на быстрый темп, сохраняя его в течение 30–60 минут.

Необходимо помнить, что эффект будет наблюдаться только от быстрой ходьбы. Ходьба в медленном темпе практически не приносит пользы, поскольку нет нагрузки на организм, при таком темпе работа сердечно-сосудистой системы, обменные и другие процессы, происходящие в организме, идут практически так же, как и в состоянии покоя.

При медленной ходьбе человек устает больше, чем при быстрой. Поэтому полезнее пройти меньшее расстояние в быстром темпе и сделать перерыв, чем медленно ходить в течение долгого времени. Для ходьбы лучше выбирать места, расположенные в удалении от транспорта и проезжих частей, с чистым воздухом, на окраинах, за городом.

Существуют индивидуальные рекомендации оздоровительной ходьбы, учитывающие возраст, состояние здоровья, уровень тренировки и физической подготовки.

Медленная ходьба.

Скорость 2,5–3 км/ч, что составляет примерно 60–70 шагов в минуту. Показана больным, перенесшем инфаркт миокарда, и тем, кто подвержен приступам стенокардии.

Средняя ходьба.

Скорость 3–4 км/ч, что составляет примерно 70–90 шагов в минуту. Будет полезна людям, страдающим заболеваниями сердца и сосудов.

Быстрая ходьба.

Скорость 4–5 км/ч, что равно примерно 90–110 шагам в минуту. Полезна всем людям, не имеющим проблем со здоровьем. Способна оказывать тренировочный эффект.

Очень быстрая ходьба.

Скорость 5–6 км/ч, что составляет приблизительно 110–130 шагов в минуту. Имеет выраженный тренирующий эффект. Подобный темп ходьбы нетренированному человеку трудно сохранить долго. К скорости ходьбы свыше 130 шагов в минуту организм адаптируется сложно.

Главные принципы оздоровительной ходьбы – систематичность и постепенность. Если есть проблемы с самочувствием, необходимо сократить периодичность и время прогулок. В начале весны, а также в периоды особо напряженных производственных дел или при недостатке сна рекомендуется уменьшать время или снижать скорость ходьбы. Периодически необходимо делать перерывы, особенно после перенесенного заболевания.

Для большей эффективности оздоровительной ходьбы надо следить за своим дыханием. Дышать рекомендуется только через нос, ритмы ходьбы и дыхания должны соответствовать друг другу. При увеличении темпа движения надо следить за тем, чтобы не было одышки и по возможности не прекращать дышать через нос.

Если вы выбрали ходьбу в быстром темпе, разрешается дышать одновременно носом и ртом, в том случае, если воздух на улице незагрязненный. Во время сильных холодов и при ветре, а также если в воздухе много пыли, правильно дышать так: вдох носом – выдох ртом (через 3–4 шага). После сеанса оздоровительной ходьбы необходимо принять душ, после чего смазать ноги кремом и помассировать их.

Люди без особых проблем со здоровьем должны делать упор на темп ходьбы, а пожилые и восстанавливающиеся после болезни люди – на ее продолжительность. Следить за реакцией организма на ходьбу можно по частоте сокращений сердца после ходьбы и тому, как быстро эти сокращения восстанавливаются до привычного уровня.

Для ходьбы необходимо использовать только удобную обувь: это могут быть кеды, кроссовки, полукеды, а также разношенные ботинки, закрытые разношенные туфли на низком или небольшом (3–4 сантиметра) каблуке. Обязательно надо надеть носки, обычные или шерстяные (но не синтетику). Спортивная обувь должна быть со стелькой или, по назначению ортопеда, с супинатором. Комфортная, правильно сидящая прогулочная обувь поможет избежать травм ног и позволит ходить в течение длительного времени, не чувствуя при этом усталости. Для прогулок в жаркую погоду надо надевать головной убор.

Ходьба по своему физиологическому воздействию на организм относится к числу эффективных циклических упражнений аэробной направленности. Подходит как для увеличения объема двигательной активности, так и для коррекции факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, улучшения функции дыхания и кровообращения, опорно-двигательного аппарата, обмена веществ у людей старше 50 лет и с низким уровнем здоровья. Включающиеся при ходьбе в работу крупные мышцы играют роль «периферического сердца», улучшая ток крови от нижних конечностей, органов брюшной полости, таза.

Ходьба оказывает стимулирующее воздействие на функцию пищеварительных желез, печени, желудочно-кишечного тракта. При этом играет роль и происходящий при ходьбе естественный массаж стоп. Как и другие циклические упражнения, ходьба вызывает благоприятную перестройку нервных процессов, улучшает деятельность анализаторов, эмоциональное состояние, нормализует сон.

Занятия ходьбой в любую погоду способствуют закаливанию организма, что благотворно сказывается на повышении его сопротивляемости и росте адаптационных возможностей. У людей с избыточной массой тела ходьба в сочетании с низкокалорийной диетой является эффективным средством ее снижения.

Как показывает практика физкультурно-оздоровительных занятий, ходьба и бег эффективны в борьбе с курением. Среди занимающихся этими видами число людей, бросивших курить, значительно выше в сравнении со среднестатистическими данными. Отказ от вредной привычки у них связан со снижением потребности в курении.

Источник

Советы

Ходьба: польза и вред

Ходьба во многом полезна для организма, она омолаживает, предупреждает появление хронических возрастных болезней, нормализует давление, мобилизует силы, помогает держать в тонусе силы и мысли, помогает сбросить лишний вес. Ходьба помогает активизировать весь организм в целом. Даже при среднем темпе организм ощутит несравненную пользу.

Влияние ходьбы на позвоночник

Прежде всего, ходьба полезна для позвоночника, укрепляя его и массируя позвонки, которые при ходьбе укрепляются и занимают свое место. Кровь начинает поставляться даже в труднодоступные места, покачивания позвонков создает массажный эффект.
Ходьба насыщает кислородом все органы, выводит из организма шлаки и токсины. Активизируется работа сердца, снижается уровень холестерина в организме, снижается давление.
Ходьба доступна абсолютно всем, для нее не нужно лишних затрат в виде костюма и инвентаря. Ходьба тренирует мышцы ног, являясь профилактикой остеопороза, тренирует дыхание, сердечную мышцу, кровь начинает качаться с большей силой. Такой вид нагрузки позволяет избавиться от одышки.
Полчаса ходьбы способны снизить уровень сахара в крови, укрепить кости и мышцы, улучшить Ваше самочувствие, повысить устойчивость к стрессам.

Норма шагов в день

Считается, что для хорошего самочувствия в день нужно делать не менее 10 000 шагов — что составляет 6 – 8 км, в зависимости от длины шага. Подсчитано, что среднестатистический человек делать в день около 3 000 шагов, с учетом ходьбы на работе и по дому. Поэтому чтобы набрать нужное количество шагов — нужно хорошо постараться, и дополнительно уделять ходьбе около часа в день. Правда, многие специалисты считают, что здесь учитываются только « чистые » шаги, т. е. ходьба по дому или по делам не имеет к этому никакого отношения. Если на улице холодно или идет дождь, заменить ходьбу поможет беговая дорожка. На ней можно не только бегать, но и ходить в неспешном темпе. Важно контролировать дыхание и свое состояние и не забывать про километраж.

Когда, сколько и в каком возрасте можно ходить

Ходьба — единственный вид нагрузки, который показан в любом возрасте и при любой погоде. Здесь главное — не переусердствовать. Даже люди с очень большим весом могут заниматься ходьбой. Оптимальное время для ходьбы — утренние часы, т. к. организм сможет лучше проснуться, запустятся процессы метаболизма, организм начнет расщеплять жиры после ночного голодания, помогая вам похудеть. Такую прогулку можно совершать и вечером, но не перед самым сном. Если вы только начинаете заниматься ходьбой, то гнаться за результатами сразу не нужно. Поначалу лучше ходить в медленном темпе, постепенно увеличивая время занятия, затем уже наращивать темп ходьбы. Начинать прогулки нужно с непродолжительных прогулок, увеличивая время занятий до 1 часа. При ходьбе спину нужно держать ровно, плечи отводить назад и разводить в стороны, сутулиться нельзя. Также нельзя забывать о правильном дыхании: вдох производится через нос, выдох — только через рот. Дышать лучше соразмерно с шагами. При ходьбе лучше молчать, чтобы не сбивать дыхание. В начале и в конце тренировки темп должен быть неспешный. Через 5 – 10 минут при хорошем самочувствии темп можно увеличить. Пожилым людям также можно и нужно заниматься ходьбой, при этом, контролируя свое дыхание и сердечный ритм. Если вы чувствуете одышку, просто снизьте темп ходьбы. При нормализации дыхания темп опять можно нарастить. Для пожилых людей время ходьбы не должно превышать 1 часа при хорошем самочувствии. Пожилым людям лучше ходить по ровной местности, начинать нужно с темпа 70 шагов в минуту, через 2 недели темп необходимо довести до 110 шагов в минуту. Пожилым людям полезно прогуляться вечером, снять дневную усталость.

Вред и противопоказания

Вред ходьба может причинить только если вы пренебрегли правилами безопасности: надели неудобную обувь или одежду, не сняли украшения, слишком быстро наращиваете темп. Также важно следить за дыханием. Неправильное дыхание при ходьбе способно причинить больше вреда, чем пользы. При быстрой ходьбе есть риск навредить коленным суставам, так что следите за состоянием коленей. Если они у вас начали болеть, то лучше на какое-то время отложить занятия и проконсультироваться со специалистом.

Противопоказаний к такому виду спорта совсем немного. Перечислим их:

— Вирусные инфекции
— Недавно перенесенные операции
— Хронические заболевания в острой форме
— Повышенное давление
— Плоскостопие
— Травмы рук и суставов
— Отклонения в развитии опорно-двигательного аппарата
— Порок сердца

Во всех этих случаях вам нужно проконсультироваться с врачом на предмет возможности прогулки в неспешном темпе на малые расстояния. При плоскостопии нагрузка во время ходьбы распределяется неправильно, при этом можно навредить своему состоянию еще больше.

Источник