Вопрос Физикам Об Энергии

[Boob]

Естественно да, это как выстрелить из пистолета и потом этой же пулей стрельнуть из рогатки, скорость пули выпущенной из пистолета в разы больше, но и энергии затрачено соответственно намного больше

Вы здесь не учитываете, что пуля из пистолета пролетит гораздо большее расстояние. Из рогатки подряд несколько раз нужно стрельнуть для того же расстояния, так что общая потраченная энергия будет той же.

[Absheron]

Невозможно разогнать тело такой же массы на скорость вдвое большую и при этом не затратить больше энергии

[Boob]

Невозможно разогнать тело такой же массы на скорость вдвое большую и при этом не затратить больше энергии

Разумеется без учета проделанной работы (пройденного расстояния) более быстрая скорость всегда использует больше энергии. Но если работа ограничена (например преодолеть 1 километр), для нее всегда требуется одинаковый объем энергии независимо от скорости (мощности). Просто чем больше скорость (мощность) тем быстрее работа выполнится. Это в идеальной физике без всяких дополнительных факторов. Я уже так понял. А в беге над ходьбой куча других факторов, вполне может быть бег меньше тратит из-за экономии энергии (пружинистый эффект при приземлении стопы, который возвращает часть энергии для следующего шага, если здесь есть качки - это как жим лежа в отбив).

[Bodriy]

Вообще то вопрос для 8го класса и сколько заблуждений......Нельзя рутать чувства и формулы.

[Absheron]

Вообще то вопрос для 8го класса и сколько заблуждений......Нельзя рутать чувства и формулы.

Ну так расставьте же все точки над и

[Absheron]

Разумеется без учета проделанной работы (пройденного расстояния) более быстрая скорость всегда использует больше энергии. Но если работа ограничена (например преодолеть 1 километр), для нее всегда требуется одинаковый объем энергии независимо от скорости (мощности). Просто чем больше скорость (мощность) тем быстрее работа выполнится. Это в идеальной физике без всяких дополнительных факторов. Я уже так понял. А в беге над ходьбой куча других факторов, вполне может быть бег меньше тратит из-за экономии энергии (пружинистый эффект при приземлении стопы, который возвращает часть энергии для следующего шага, если здесь есть качки - это как жим лежа в отбив).

По моему неизменна остается работа, но энергии точно больше надо

[Aktovegin]

Ответ на вопрос автора темы - Да, затратится больше энергии.

Вот вы стоите. Скорость равно нулю, значит кинетическая энергия равна нулю.

Вы начинаете идти, то есть ваши ноги ускоряют вас до пешей скорости. Соответственно, вы будете обладать определенной кинетической энергией.

Если вы начинаете бежать, то ваша скорость увеличивается, значит ваши ноги придают вам больше кинетической энергии.

Соответственно при беге в кинетическую энергию будет преобразовано больше внутренней энергии вашего тела, нежели при ходьбе.

можно идти и бегать с одинаковой скоростью но потреблять разное количество энергии.

в беге есть такой фактор как столкновение с поверхностью, энергию которую производят мышцы частично вы забиваете в поверхность, КПД вашего бега во многом зависит от времени соприкосновения с опорой и энергии которую вы забиваете в опору.

короче это сложный вопрос, лучше не приводите примеры на беге или выбирайте идеальную систему как тело человека двигается без всяких сопротивлений и трений.

[usher]

Допустим на преодоление расстояния R за время V нужна энергия E. Вырастет ли общий расход энергии если потребуется то же расстояние преодолеть за меньшее время? Пример: ходьба 1 км за 10 минут, и бег 1 км за 5 минут. Выиграли время. Потеряли ли при этом больше энергии?

Задача не очень конкретно поставлена. Бегуна лучше вообще не рассматривать, потому что это уже задача не только физики. А так - при конкретных примерах будут разные ответы.

[usher]

Разумеется без учета проделанной работы (пройденного расстояния) более быстрая скорость всегда использует больше энергии. Но если работа ограничена (например преодолеть 1 километр), для нее всегда требуется одинаковый объем энергии независимо от скорости (мощности). Просто чем больше скорость (мощность) тем быстрее работа выполнится. Это в идеальной физике без всяких дополнительных факторов. Я уже так понял.

Неправильно поняли.

[ejik]

можно идти и бегать с одинаковой скоростью но потреблять разное количество энергии.

в беге есть такой фактор как столкновение с поверхностью, энергию которую производят мышцы частично вы забиваете в поверхность, КПД вашего бега во многом зависит от времени соприкосновения с опорой и энергии которую вы забиваете в опору.

короче это сложный вопрос, лучше не приводите примеры на беге или выбирайте идеальную систему как тело человека двигается без всяких сопротивлений и трений.

Ок, рассмотрим идеальный случай (нет сопротивления, нет всяких передвижений конечностями и т.д.; просто скользишь без потерь по поверхности).

Тело стоит неподвижно в точке А, соответственно кинетическая энергия равна нулю. Ему необходимо перебраться в точку Б. Для этого на тело необходимо подействовать с некоторой силой, чтобы придать ему ускорение до определенной скорости V1. Соответственно, источником силы будет затрачено определенное количество энергии на увеличение кинетической энергии нашего Тела c нуля до определенной величины E1, соответствующей выбранной скорости V1.

Затем, для того, чтобы остановить Тело в точке Б, потребуется второй источник силы, который затормозит Тело со скорости V1 до нуля, и таким образом затратит количество энергии, необходимое для изменения кинетической энергии Тела с величины Е1 до нуля.

Если выбирать бОльшую скорость (V2 > V1) для перемещения, то силами будет затрачено бОльше энергии для изменения кинетической энергии Тела с нуля до величины E2 > E1 и обратно.

При этом работа сил будет тоже разная. В первом случае меньше, чем во втором.

И еще, работа не зависит от времени передвижения. Она зависит от величины перемещения и величины силы действия на Тело.

Здесь были примеры, что при ходьбе и беге (читай при меньшей и большей скоростях) будет выполнена одна и та же работа. Таким образом получается, что можно перемещать тело со сколь угодно большой скоростью, при этом не выполнять работу (а значит не тратить энергию) вообще, а это невозможно

Edited April 16, 2013 by ejik

[Boob]

можно идти и бегать с одинаковой скоростью но потреблять разное количество энергии.

в беге есть такой фактор как столкновение с поверхностью, энергию которую производят мышцы частично вы забиваете в поверхность, КПД вашего бега во многом зависит от времени соприкосновения с опорой и энергии которую вы забиваете в опору.

короче это сложный вопрос, лучше не приводите примеры на беге или выбирайте идеальную систему как тело человека двигается без всяких сопротивлений и трений.

Можно предоложить что при достаточно быстрой ходьбе тоже присутствует фактор возвращения энергии при том же столкновении с землей. А в беге еще и меньше шагов требуется для преодоления той же дистанции, так что очень много говорящего в пользу того, что бег и быстрее и менее затратен одновременно, чем ходьба на ту же дистанцию.

С точки зрения физики здесь уже приводились мнения, что для идеальных тел в идеальных условиях отличается только мощность (скорость траты энергии в единицу времени), а общий объем затраченной энергии для одной и той же работы останется неизменным независимо от мощности.

Edited April 16, 2013 by Boob

[Odissey.]

Допустим на преодоление расстояния R за время V нужна энергия E. Вырастет ли общий расход энергии если потребуется то же расстояние преодолеть за меньшее время? Пример: ходьба 1 км за 10 минут, и бег 1 км за 5 минут. Выиграли время. Потеряли ли при этом больше энергии?

Да. Потратили больше работы. Работа прямо пропорционально энергии

http://sfiz.ru/page.php?id=4

да и старая добрая википедия тоже так говорит:

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D1%8F

[usher]

Можно предоложить что при достаточно быстрой ходьбе тоже присутствует фактор возвращения энергии при том же столкновении с землей. А в беге еще и меньше шагов требуется для преодоления той же дистанции, так что очень много говорящего в пользу того, что бег и быстрее и менее затратен одновременно, чем ходьба на ту же дистанцию.

С точки зрения физики здесь уже приводились мнения, что для идеальных тел в идеальных условиях отличается только мощность (скорость траты энергии в единицу времени), а общий объем затраченной энергии для одной и той же работы останется неизменным независимо от мощности.

Утверждение не несет никакой информации и не имеет никакого смысла.

[Absheron]

Еще раз повторюсь если масса тела такая же, то что бы разогнать его на скорость вдвое большую, однозначно нужно затратить больше энергии

[usher]

Еще раз повторюсь если масса тела такая же, то что бы разогнать его на скорость вдвое большую, однозначно нужно затратить больше энергии

Да, это так.

[usher]

Это понятно вопрос же стоит по другому..ОБЩАЯ затрата энергии для преодоления расстояния "Х" останется неизменной или нет.

Если разгон происходит не на интересующем нас участке - одинаковая, если не думать о силе трения. Если на нем - энергии больше тратит тот, кто быстрее. Это - крайние случаи. Прочие надо отдельно конкретно рассматривать.

Edited April 16, 2013 by usher

[usher]

По моему неизменна остается работа, но энергии точно больше надо

Так не бывает.

[Boob]

Да. Потратили больше работы. Работа прямо пропорционально энергии

http://sfiz.ru/page.php?id=4

да и старая добрая википедия тоже так говорит:

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D1%8F

Там общие рассуждения и формулировки, быстро не нашел связи с этой темой.

Конкретно стоял вопрос зависит ли потраченная энергия на определенную работу от скорости. Время и энергия балансируют друг друга (меньше времени - быстрее расход, и наоборот) и продукт их совместной деятельности остается неизменным (пройденное расстояние).

Еще раз повторюсь если масса тела такая же, то что бы разогнать его на скорость вдвое большую, однозначно нужно затратить больше энергии

Это судя по всему не так, если нужно преодолеть 1 км, энергия будет затрачена одна независимо от времени (скорости).

[Boob]

Это примерно как дать кому-то 10 манат сразу и быстро, или по 1 манату в течение 10 дней. Энергия потрачена одна - 10 манат.

[Bodriy]

Ну так расставьте же все точки над и

Пост № 87

[usher]

Это примерно как дать кому-то 10 манат сразу и быстро, или по 1 манату в течение 10 дней. Энергия потрачена одна - 10 манат.

Такая аналогия здесь неприменима.

[Odissey.]

Там общие рассуждения и формулировки, быстро не нашел связи с этой темой.

Конкретно стоял вопрос зависит ли потраченная энергия на определенную работу от скорости. Время и энергия балансируют друг друга (меньше времени - быстрее расход, и наоборот) и продукт их совместной деятельности остается неизменным (пройденное расстояние).

Там вроде все предельно ясно. Если не нашли связи, то не все ли равно Вам? :) Смысл вести эти натурфилософские диспуты? :)

Может у Вас конкретная прикладная задача? Закиньте - решим.

[Boob]

Там вроде все предельно ясно. Если не нашли связи, то не все ли равно Вам? Смысл вести эти натурфилософские диспуты?

Может у Вас конкретная прикладная задача? Закиньте - решим.

Задача с расходом калорий. Есть ли разница ходить определенный путь или бежать. Похоже, что бег на определенную дистанцию как минимум не более затратен, чем ходьба.

[usher]

Задача с расходом калорий. Есть ли разница ходить определенный путь или бежать. Похоже, что бег на определенную дистанцию как минимум не более затратен, чем ходьба.

Откуда это ясно?

[Boob]

Откуда это ясно?

Не ясно, а похоже :) Раз в физических законах энергии это так, не вижу оснований всему материальному не следовать этим законам.

[Odissey.]

Задача с расходом калорий. Есть ли разница ходить определенный путь или бежать. Похоже, что бег на определенную дистанцию как минимум не более затратен, чем ходьба.

Конечно, есть разница! В легком беге с трусцой Вы тратите за то же время 2 раза больше энергии, чем в ходьбе. Это можно легко проверить на беговом тренажере.

Если это нужно для кардиотренировок(сброс веса) , то надо решить вилку: 1) Для сброса веса сердечный пульс должен быть не ниже 130 ударов в минуту. Для этого приходиться бежать хотя бы со скоростью 8 -8,5 км. в час. С другой стороны, бег на асфальте пагубно влияет суставам ноги. Какие бы инновационные сникерсы не надевали. Бежать нужно на траве и на резиновых беговых дорожках.

[ejik]

Не ясно, а похоже Раз в физических законах энергии это так, не вижу оснований всему материальному не следовать этим законам.

Бег на определенную дистанцию более затратен, чем ходьба. Для ускорения и поддержания скорости Вашего тела при беге необходимо приложить больше усилий, а значит затратить больше энергии, чем при ходьбе.

Затраченная энергия в принципе не может быть равна в обоих случаях.

Если бы это было так, то что Вам помешало бы при минимальных (как при ходьбе) затратах энергии, скажем, развить скорость самолета?

[Boob]

Odissey, за одно и то же время да! Конечно бегом больше потратится т.к. дальше пробежим. А вот на ту же дистанцию одинаково потратим энергии...

Бег на определенную дистанцию более затратен, чем ходьба. Для ускорения и поддержания скорости Вашего тела при беге необходимо приложить больше усилий, а значит затратить больше энергии, чем при ходьбе.

Затраченная энергия в принципе не может быть равна в обоих случаях.

Если бы это было так, то что Вам помешало бы при минимальных (как при ходьбе) затратах энергии, скажем, развить скорость самолета?

Наш бег ограничен возможностями организма развить скорость.

Также вы не учитываете, что при беге организму необходимо приложить больше мощности, но длится оно меньше времени, так что в конце расход будет одинаковым для одинакового расстояния.

Edited April 16, 2013 by Boob

[Odissey.]

Odissey, за одно и то же время да! Конечно бегом больше потратится т.к. дальше пробежим. А вот на ту же дистанцию одинаково потратим энергии...

Вам ехать, или шашечки? :)

Академика Гинзбурга на Вас нет! :)

[ejik]

Odissey, за одно и то же время да! Конечно бегом больше потратится т.к. дальше пробежим. А вот на ту же дистанцию одинаково потратим энергии...

Наш бег ограничен возможностями организма развить скорость.

Также вы не учитываете, что при беге организму необходимо приложить больше мощности, но длится оно меньше времени, так что в конце расход будет одинаковым для одинакового расстояния.

Время и мощность здесь не исходная величина, а вытекающее обстоятельство.

Организму прикладывается не мощность, а усилие.

Если вы приложите маленькое усилие и потратите меньше энергии, то вы разовьете маленькую скорость, и пройдете заданное расстояние в итоге за большое количество времени.

Если вы потратите больше энергии, то вы разовьете большую скорость, и пройдете это же расстояние, опять-таки, в итоге, за меньшее количество времени.

В первом случае вы развиваете маленькую мощность, во втором - большую.

[Boob]

Мы просто с вами яблоки с апельсинами сравнивали :) Тема крутится вокруг расстояния за разное время, или мне так казалось.

ejik, совершенно верно, то же самое я говорил. Мощность не более чем скорость расхода энергии за единицу времени, а нас интересует общий расход на это расстояние, который не меняется независимо от затраченного на его преодоление времени.

Edited April 16, 2013 by Boob

[usher]

Не ясно, а похоже Раз в физических законах энергии это так, не вижу оснований всему материальному не следовать этим законам.

В "физических законах энергии это не так. Для начала начните решать задачу как физическую. Избавьтесь от биологического фактора, которым занимается другая наука. Возьмите пару саней, которые начинают двигаться с различным ускорением вдоль одной и той же трассы. Трение на трассе считайте пренебрежимо маленьким. Примените формулу работы. И тогда что-то станет ясно.

[Duress]

недавно с сынишкой решали

под каким углом нужно кинуть камень, чтобы он дальше улетел?

сопротивлением воздуха, атмосферным давлением, дальнозоркостью кидающего можно пренебречь

и какдоказать, если сын еще не проходил производных?

Во всех метаниях на дальность полёта снаряда оказывают влияние и другие факторы, такие как атмосфера воздушной среды и точка высоты вылета снаряда.

Однако наиболее важным фактором, влияющим на улучшение спортивного результата, является увеличение начальной скорости вылета снаряда под оптимальным углом. В каждом отдельно взятом метании имеется свой диапазон оптимальных углов вылета снаряда:

в толкании ядра – 38-41°, в метании диска –36-39° и в метании копья – 32-38°,отклонение от которых в любую сторону значительно снижают дальность полёта снаряда

Так, что никак не 45 градусов

[ejik]

Мы просто с вами яблоки с апельсинами сравнивали Тема крутится вокруг расстояния за разное время, или мне так казалось.

ejik, совершенно верно, то же самое я говорил. Мощность не более чем скорость расхода энергии за единицу времени, а нас интересует общий расход на это расстояние, который не меняется независимо от затраченного на его преодоление времени.

Эххх

Тема крутится вокруг вопроса, суть которого состоит в том, есть ли разница в затраченной организмом энергии при ходьбе и беге на одну и ту же дистанцию.

Мое утверждение состоит в том, что разница обязательно есть.

Хочешь дойти от дома до метро - иди. Потратишь маленькое количество энергии, но будешь идти долго.

Хочешь быстрее - беги , но придется попотеть, т.к. необходимо затратить больше энергии.

Подчеркну - при беге общий расход будет больше, чем при ходьбе на одну и ту же дистанцию.

Понятно, что сила действует меньшее количество времени, но время здесь ни при чем. Основной фактор - это скорость с которой вы двигаетесь. Чем больше энергии выдадут ваши ноги, тем бОльшую кинетическую энергию (а значит и скорость) приобретет ваше тело.

Если бы общее количество затраченной энергии было равно, то (опять вернусь к своему примеру) что нам мешает преодолеть это же расстояние от дома до метро со скоростью самолета? Вы ответили: "Наш бег ограничен возможностями организма развить скорость."

Полностью согласен. Но следует уточнить: наш организм не может выдать столько энергии, чтобы эта энергия была преобразована в кинетическую энергию, соответствующая скорости самолета при данной массе нашего тела.

Если вернуться к утверждению, что расход будет равным, тогда будет достаточно выложить такую же энергию, как при ходьбе, чтобы развить сумасшедшую скорость на этой же дистанции.

Да, и почему я всегда говорю о кинетической энергии?

Кинетическая энергия - это энергия движения. Грубо говоря, сколько вы отдадите внутренней энергии ногам, на столько увеличится кинетическая энергия (а значит и скорость) тела.

Так не бывает, что затратили маленькое количество энергии, а кинетическая энергия в итоге получилось большой. Откуда ей взяться?

Edited April 16, 2013 by ejik

[Boob]

Если вернуться к утверждению, что расход будет равным, тогда будет достаточно выложить такую же энергию, как при ходьбе, чтобы развить сумасшедшую скорость на этой же дистанции.

Разница между мощностью и энергией такая же, как между скоростью и расстоянием. Если шагающий человек на расстояние R за 100 секунд тратит энергию E при расходе (мощности) 1 калория в секунду, то при вдвое большей скорости он потратит 50 секунд при расходе (мощности) 2 калории в секунду. Общий расход один (в реале конечно калории другие).

[usher]

вай деде вай...

урок физики растянулся на 4 часа...

автор сам, кажется, соскочил с темы)

вот вам задачка

еще на пару часов

недавно с сынишкой решали

под каким углом нужно кинуть камень, чтобы он дальше улетел?

сопротивлением воздуха, атмосферным давлением, дальнозоркостью кидающего можно пренебречь

и какдоказать, если сын еще не проходил производных?

А зачем там производные? Это без производных решается.

[usher]

Так, что никак не 45 градусов

Согласно условиям задачи ответ - 45 градусов.

[usher]

Odissey, за одно и то же время да! Конечно бегом больше потратится т.к. дальше пробежим. А вот на ту же дистанцию одинаково потратим энергии...

Наш бег ограничен возможностями организма развить скорость.

Также вы не учитываете, что при беге организму необходимо приложить больше мощности, но длится оно меньше времени, так что в конце расход будет одинаковым для одинакового расстояния.

Случай у нас тяжелый, и к физике вопрос отношение имеет слабое. Придется все-таки привлечь медицину. Вот, посмотрите здесь.

http://28.nm.ru/205.htm

[Major]

Допустим на преодоление расстояния R за время V нужна энергия E. Вырастет ли общий расход энергии если потребуется то же расстояние преодолеть за меньшее время? Пример: ходьба 1 км за 10 минут, и бег 1 км за 5 минут. Выиграли время. Потеряли ли при этом больше энергии?

Вы что никогда не бегали?

[Boob]

Случай у нас тяжелый, и к физике вопрос отношение имеет слабое. Придется все-таки привлечь медицину. Вот, посмотрите здесь.

http://28.nm.ru/205.htm

Спасибо за линк. Физика в пролете. Видимо разный приоритет источников энергии при беге и ходьбе (окисление жиров, гликоген и т.п.), и затраты на ее получение разные, не сравнимые.

Edited April 16, 2013 by Boob