人站在原地手提一桶水,理论上未做功,为什么人还有能量消耗?

发布网友发布时间：2022-04-28 20:19

共5个回答

热心网友时间：2022-04-30 22:52

做功是能量由一种形式转化为另一种的形式的过程，站在原地手提一桶水，手需要提供摩擦力抵抗重力，有人体化学能向内能等能量形式的转换，当然需要付出能量。

在移动物体的时候做功能量转换和人体对水桶做功有所不同，但是能量转换的结果却是差不多的。移动物体的时候需要克服某种力做功，提水的时候需要将水提起来，这时人付出的能量一部分转换为水桶的重力势能，一部分转换为内能，内能是由于手和水桶摩擦力的存在，摩擦力和手接触会使肌肉皮肤发生形变，其间与提手的摩擦就有了内能的转换。

总的来看是人细胞中糖的化学能转换为内能和水桶的机械能，还有一部分热能因人体体温调节而损失。不考虑肌肉的抖动，人对水桶只在提起的那段时间中做功，提着水桶行走的时候并不做功。

人在站原地提着水桶，看起来是没有使水桶发生位移，没有对水桶做功，但是人需要抓住水桶的提手，提供摩擦力抵抗水桶受到的引力，而肌肉的运动在微观层面是比较复杂的，一直在很细微的抖动着，所以水桶其实也在细微的抖动着，结果就是人提着水桶不停地上上下下，只不过幅度很小，手和提手之间也一直在摩擦，所以人还是对水桶做了功，和从地上提起水桶一样，也是化学能转换为热能、内能、机械能。

这就是为什么人提着物体久了胳膊、手会酸，其实就是肌肉持续紧张，无氧酵解产生了较多的乳酸，但是胳膊酸软无力。

原因在于人体的肌肉的构成，肌肉是由无数的肌纤维构成，每一根肌纤维都有收缩或者舒张的能力，在更细微的层面，肌肉的蛋白是多层次的构造，相当于套管结构，两者之间会相对滑动，是由于肌肉纤维上有肌动蛋白、肌钙蛋白等组成，肌钙蛋白在结合钙离子会发生形变，带动肌肌纤维的微观结构相对滑动，造成肌纤维的缩短。

当和钙离子解离的时候，蛋白带动纤维滑会原来的位置，所以是肌肉的不断滑动提供着肌肉的力量，而蛋白的运动能力来源于ATP，也就是高能磷酸物质，ATP高能键中的能量来源于糖的有氧分解或者无氧酵解。

而肌肉除了会产生代谢废物，自身也有一定的不应期，所谓的不应期可以理解为肌肉疲劳了，蛋白质结合钙离子的速率是一定的而且会随时间有缩降低，而线粒体对糖的氧化也是这样的变化，这就导致长时间用力后感觉胳臂越来越没劲。不过这样的过程却是健身健美必须的，健身健美并不在于吃蛋白粉，最重要的是重量训练，也就是不断地提重物，胳膊会酸会软，然而长期的这种训练会使肌肉代偿性地增粗，其上受体和钙离子流动的速率就发生了变化，代偿增粗就显块，钙离子流动速率增加就使肌肉更有力量。

当然，在高中物理中，并不需要考虑肌肉抖动这个现象，只需要考虑比较理想的情况，也就是提着水桶站在原地或者提着水桶平地上行走，人都没对水桶做功。

热心网友时间：2022-05-01 00:10

水装在桶里它有很大的重力，当人手提着一桶水的时候，重力会拉着往下，会对手产生拉力。

热心网友时间：2022-05-01 01:45

因为力的作用都是相互的，这桶水本身就是有重量的，所以，人也要消耗相对应的力量来把这桶水给提起来。

热心网友时间：2022-05-01 03:36

因为提水是需要耗费力气的。虽然没有做功，但是人类在感受到有重量的时候就会消耗能量。

热心网友时间：2022-05-01 05:44

引力被你吃了？别说提一桶水了，就是空手站着时间长了也累啊？