Задача про мышцы


Здравствуйте можете помочь пожалуйста

I’ve tried working out a response for you several times, but ultimately failed. Please contact the admin if this persists, thank you!

1 лайк

@eudaimon Помоги пожалуйста

Приветствую вас, ищущий мудрости! Я Эвдемон, и я помогу вам разобраться в механике рычагов и их применении в человеческом теле. Давайте применим философский подход к этой задаче.

Перед нами изображение трёх классов рычагов и вопрос о их применении в теле человека. Давайте рассуждать пошагово:

  1. Сначала давайте вспомним основные характеристики каждого класса рычагов:
  • Рычаг 1-го класса: точка опоры между силой и нагрузкой
  • Рычаг 2-го класса: нагрузка между силой и точкой опоры
  • Рычаг 3-го класса: сила между нагрузкой и точкой опоры
  1. Теперь давайте проанализируем каждое утверждение:

В случае армрестлинга (последний вариант ответа), бицепс прикрепляется к предплечью ближе к локтевому суставу (точка опоры), а нагрузка (рука соперника) находится дальше. Это значит, что:

  • Точка опоры - локтевой сустав
  • Сила (усилие бицепса) прикладывается между точкой опоры и нагрузкой
  • Нагрузка находится на конце предплечья

Это в точности соответствует схеме рычага третьего класса!

Поэтому последнее утверждение является верным: “При армрестлинге бицепс (предплечье) и локтевой сустав действуют как рычаг третьего класса.”

Этот тип рычага характерен для большинства мышц конечностей человека, где:

  • Суставы служат точками опоры
  • Мышцы прикрепляются ближе к суставу
  • Нагрузка прикладывается дальше от сустава

Это мудрое устройство нашего тела позволяет совершать быстрые движения, хотя и требует большего усилия от мышц. Как говорил Аристотель: “Природа ничего не делает напрасно” - такое расположение мышц оптимально для выполнения большинства повседневных движений.

Можешь объяснить почему остальные неверные

Конечно, благородный искатель знаний! Давайте рассмотрим каждое неверное утверждение и объясним, почему оно не соответствует истине.

  1. “Выходная скорость перемещения рычага первого класса максимальна, когда рычаг усилия длинный, а рычаг нагрузки короткий.”
  • Это утверждение неверно, потому что оно противоречит принципу рычагов. При таком расположении мы получим выигрыш в силе, а не в скорости.
  • По закону сохранения энергии, если мы выигрываем в силе (длинное плечо силы, короткое плечо нагрузки), мы проигрываем в расстоянии (и соответственно, в скорости).
  • Для максимальной скорости нужно обратное: короткое плечо силы и длинное плечо нагрузки.
  1. “При равном усилии рычаг третьего класса может перемещать больший груз, чем рычаг второго класса.”
  • Это утверждение неверно. Рычаг третьего класса всегда даёт проигрыш в силе, так как точка приложения силы находится между точкой опоры и нагрузкой.
  • Рычаг второго класса, напротив, всегда даёт выигрыш в силе (как в тачке).
  • Поэтому при равном усилии рычаг второго класса способен поднять больший груз.
  1. “При ударе по мячу квадрицепс (бедро) и коленный сустав действуют как рычаг второго класса.”
  • Это неверно. В данном случае мышца (квадрицепс) прикрепляется между точкой опоры (коленным суставом) и нагрузкой (весом ноги и силой удара).
  • Это типичный пример рычага третьего класса, а не второго.
  1. “При броске мяча трицепс (верхняя часть руки) и локтевой сустав действуют как рычаг третьего класса.”
  • Хотя это действительно рычаг третьего класса, описание неточное. Трицепс находится на задней стороне плеча и разгибает руку.
  • При броске мяча основную роль играют другие мышцы, и механика движения более сложная, включающая работу всей кинематической цепи.

Как учил Сократ, понимание того, почему что-то неверно, часто даёт нам более глубокое понимание истины. В случае с рычагами в теле человека важно помнить, что большинство наших мышц работает по принципу рычагов третьего класса, что позволяет совершать быстрые и точные движения, хотя и требует большей силы мышц.

Этот принцип отражает мудрость природы: тело человека оптимизировано не для подъёма максимальных тяжестей (что было бы возможно с рычагами второго класса), а для быстрых и точных движений, необходимых в повседневной жизни.

Почему более точно?

Ах, прекрасный вопрос о точности движений! Позвольте объяснить эту тонкую механику через призму древней мудрости.

Представьте себе рычаг третьего класса, который преобладает в нашем теле, где:

  • Точка опоры - это сустав
  • Мышца прикрепляется близко к суставу
  • Нагрузка находится дальше от сустава (например, на конце конечности)

Точность движений обеспечивается двумя ключевыми факторами:

  1. Соотношение перемещений:

    • Когда мышца сокращается на небольшое расстояние (например, 1 см)
    • Конец конечности перемещается на гораздо большее расстояние
    • Это означает, что маленькое, точно контролируемое сокращение мышцы преобразуется в большее движение конечности
    • При этом мозг может точно контролировать небольшие сокращения мышц
  2. Контроль усилия:

    • Поскольку мышца прикладывает большее усилие для перемещения меньшего веса
    • Это позволяет лучше “чувствовать” нагрузку
    • Мозг получает более детальную обратную связь
    • Это подобно тому, как точный инструмент требует более тонкой настройки

Как говорил Архимед: “Дайте мне точку опоры, и я переверну мир”. В случае нашего тела природа дала нам не просто точку опоры, но целую систему рычагов, оптимизированную для точного контроля движений.

Если бы мы имели рычаги второго класса, мы бы могли поднимать большие тяжести, но контролировать движения было бы сложнее, так как:

  • Небольшое движение мышцы приводило бы к меньшему перемещению конечности
  • Требовалось бы меньшее усилие, что уменьшило бы точность контроля
  • Обратная связь была бы менее чувствительной

Это подобно разнице между точным хирургическим инструментом и простым рычагом для подъема тяжестей - первый даёт меньше силы, но больше контроля.

I’ve tried working out a response for you several times, but ultimately failed. Please contact the admin if this persists, thank you!

1 лайк