Physikproblem betreffend die menschliche Fortbewegung

Heuli

Geheimer Meister
Hallo und schönen Donnerstag erstmal ! :D

Während ich in dieser Eiseskälte nach Hause schlenderte, überlegte ich mir, welche Art der Fortbewegung leichter, also energieschonender, wäre :

1) Das klassische Gehen, also : Fuß heben, nach vorne bewegen, absetzen.

2) Schliddern, also : sich wie beim Schlittschuhlaufen auf dem gefrorenen Boden nach vorne stoßen

Wie berechne ich es ? Kann mir jemand, wenn ihm keine Gleichung einfällt, wenigstens helfen die benötigten Größen zu ermitteln ?

Wie ermittle ich mein "Beingewicht" ? Was genau hebe ich bei jedem Schritt eigentlich an ? Nur den Schuh + Fuß + Schenkel oder noch mehr ?

Auf Eis sollte die Reibung sehr gering, also vernachlässigbar sein. Oder spielt die Schuhsohle da eine Rolle ?

Danke schon einmal für eure Hilfe,
euer ausrutschender Heuli :wink:
 

MadCow

Geheimer Meister
ui du hast fragen :O

wäre doch ein thema für ne facharbeit in der kombination Bio/physik :) die verschiedenen bewegungsarten und ihr energiebedarf
muss ich mir für in 2 jahren merken

wenn du die reibung vernachlässigst sollte das rutschen das energiesparendere sein, den du musst das bein nur nach vorne schieben, beim normalem gehen musst du aber heben und nach vorne schieben
(ich gehe mal davon aus die du sie gerade vorschiebst, den mit normalen schuhen kann man eigentlich nicht wie mit schlittschuhen laufen)

allerdings ist unsere Muskulatur garnicht für das schlittern konstruiert, sondern fürs normale Gehen und laufen. Also sollte einfach von der anatomie her mehr energie benötigt werden

probiers mal aus, wie lange kannst du auf nem eissee im kreis (ohne schlittschuhe im kreisch rutschen, und wie lange im gehen.
 
Hi Heuli,

was willst du eigentlich genau ausrechnen?
Zum Gehen:
Jedesmal wenn du dein Bein hebst verrichtet du (deine Muskeln) Arbeit, indem du deinem Bein quasi potentielle Energie zuführst (E-pot = m*g*h)
Wenn du dein Bein senkst verrichtet die Erdanziehungskraft dieselbe Arbeit und dein Bein verliert die Energie wieder (Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten).
In horizontaler Körperbewegungsrichtung gilt analog:
Beim Beschleunigen verrichtest du eine Beschleunigungsarbeit W=(m*v*v)/2, dieselbe Energie wird beim Abbremsen, ohne Reibungsverlust, wieder deinem Körper "zugeführt". Es wird also wieder die Arbeit (m*v*v)/2 an deinem Körper verrichtet. Physikalisch gesehen stellt ein Bewegung von A nach B, ohne Höhenunterschied, auch keine Arbeit dar, weil E-pot und die kinetische Energie zu Beginn und am Ende der Bewegung gleich bleibt.
Zum Rutschen:
Wenn du die Reibung beim Rutschen vernachlässigst, geht auch bei dieser Bewegung keine Energie von deinem Körper in Wärmeenergie(durch Reibungsverluste) über.

Das ist der theoretische Sachverhalt.

In der Praxis verliert dein Körper natürlich im ersten Fall die zweifache Bewegungsenergie, einmal beim Bweschleunigen und einmal beim Abbremsen (Weil: actio est reactio).
Im zweiten Fall verliert er sie nur einmal, da du ja die Reibung vernachlässigst. Leider würdest du dann aber auch unendlich weiter rutschen - zumindest bis zur nächsten Hauswand.
Oder natürlich bis (m*v*v)/2=m*g*h, wenn du bergauf rutschst.
 

Gilgamesch

Großmeister-Architekt
Für eine Berechnung ist meine Zeit zu kostbar, aber energieärmer wäre das Gleiten über das Eis und dem Schnee...

Ich sehe das ganze aus der Biotronischen Sichtweise. Müßte ich einen Roboter bauen, der sich auf glatten Straßen energiesparend fortbewegen sollte, dann müßte er gleiten können.

Der Grund ist, dass beim Gleiten für das Gleichgewicht und die stabilisierung nicht so viel Energie benötigt wird, wie beim Gehen.
Man ist bereits stabil und verlagert seinen Schwerpunkt mit dem Nachziehen jeweils eines Beins.

Beim Gehen steht man zunächst auf ein Bein. Unsterschiedliche Muskeln von den Zehen bis zur Hüfte und dem Oberkörper müssen aktivieret werden, um das Gleichgewicht zu halten. Beim Aufsetzem muß man ebenfalls sehr vorsichtig aufsetzen, weil sehr glatt, was wiederum einen höheren Energieverbrauch bedeutet,als das Gehen auf normalen Straßen.
Beim Aufsetzen wird wiederum viel Energie verbraucht von den Zehen bis zum Oberkörper zur Stabilisierung und des Gleichgewichts.

Auf Details möchte ich nicht eingehen. Ich habe Hunger und gehe jetzt raus, aufs Glatteis.

:arrow: Gilgamesch
 
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