Energie bij vasthouden gewicht

Ton stelde deze vraag op 13 juli 2024 om 19:43.

Het optillen van een gewicht kost energie. Het gewicht heeft dan potentiële energie. Maar het vasthouden ervan kost ook energie. Op den duur moet de arm het gewicht loslaten. Hoe bereken je de energie die het lichaam moet leveren?

Reacties

Nick Leijten op 13 juli 2024 om 19:52

Hallo Ton,

Natuurkundig gezien hoef je geen arbeid te verrichten (en verbruik je dus geen energie), omdat het gewicht niet beweegt. Arbeid is immers kracht maal verplaatsing, en de verplaatsing is nul.

Praktisch kost het ons wel energie om een gewicht omhoog te houden, maar dat komt omdat we dat met spieren doen. Op microscopisch niveau zijn er krachten aan het werk die daadwerkelijk ook dingen verplaatsen (iets met actine en myosine, check een biologieforum voor details). 

De beste manier om zoiets te meten zou met een CO2 meting zijn. Je zuurstofverbruik correleert met je energieverbruik, dus je zou dat kunnen vergelijken met je energieverbruik in rust.

 

Ton op 13 juli 2024 om 20:07

Bedankt Nick

 Vanuit de celbiologie weet ik dat spieren energie leveren door het molecuul ATP om te zetten in ADP. Bij dat chemische proces komt er een elektron vrij dat een motoreiwit in ce spier laat  samentrekken. De spier wil het gewicht omhoog drukken en dat kost energie. Net zo goed als je met je hand tegen een harde muur drukt. 
Volgens je antwoord wordt er dan geen arbeid verricht. Ik ben weer wat wijzer. 

Theo de Klerk op 13 juli 2024 om 20:17

Hang het gewicht aan de armen van een vogelverschrikker: er wordt geen arbeid verricht (in praktijk een heel klein beetje: Fzwaartekracht x doorbuiging armen vogelverschrikker). Als een mens armen als de vogelverschrikker had, dan zou ook geen arbeid worden verricht. Maar je arm zou zonder tegenkracht gewoon naar beneden bewegen. De tegenkracht wordt, zoals Nick al zegt, door contractie van spieren tijdelijk gegeven. En steeds opnieuw. Die contractie kost energie (spier-energie) doordat binnen de spieren wel telkens een kracht x verplaatsing plaatsvindt en dus arbeid wordt verricht. 

Alleen geen arbeid in de zwaartekracht richting.

Ton op 13 juli 2024 om 20:29

Bedankt Theo. De vergelijking met de vogelverschrikker maakt het duidelijk. 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft negen appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)