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科学|搬着重物一动不动，并不做功，为什么还会累？

科学|搬着重物一动不动，并不做功，为什么还会累？
人作为一种生命体 ， 在运动的时候会消耗能量 ， 而随着运动强度和时间的增加 ， 能量供给跟不上 ， 人就会感到疲累 。
从物理学上来讲 ， 能量的转化与转移是通过做功的方式来实现的 。 那么什么是做功呢？当我们对一个物体施加一个力 ， 并且让这个物体在力的方向上发生移动 ， 那么便是对物体做功 。 现在问题又来了 ， 当一个人搬着重物一动不动 ， 或者在平坦的道路上前行 ， 表面上看 ， 他并没有做功 ， 可为什么还会感觉到累呢？
我最早开始思考这个问题的时候是在高一 ， 当时正值秋季运动会 ， 按照老师的指示 ， 我们几个人去学校外面买了两箱水 ， 千里迢迢地搬到了看台下面 ， 在这里我们碰上了我们的物理老师 ， 他从我们的手中接过了水 ， 搬上了十几级台阶的看台 。 然后他笑看我们几个汗流浃背的家伙说：“这水算我搬回来的 ， 因为只有我做功了 ， 你们虽然走得远 ， 但没有做功” ， 看着我们几个懵在原地的家伙 ， 他又补了一句：“想明白了 ， 我请全班吃冰棍” 。 和预想的一样 ， 冰棍反正是没有吃上 。
科学|搬着重物一动不动，并不做功，为什么还会累？
既然没有使物体沿着力的方向发生移动 ， 也就是没有做功 ， 为什么还会感到累呢？
现在的我终于弄明白了这个问题 ， 遗憾的是已经没有地方去换冰棍了 。 当人搬着重物的时候 ， 表面上看起来是一动不动 ， 没有做功 ， 但实际上有两个力作用在了手中的重物上 。
第一个力来自于我们脚下的地球 ， 它对重物施加了一个万有引力 ， 方向是向下的 ， 此时如果我们放手 ， 那么重物会坠落到地上 ， 于是引力便会对这个物体做功 。 第二个力就是我们对重物施加的一个向上的力 ， 如果没有万有引力的存在 ， 那么这个力会促使重物向上移动 ， 于是我们便会对这个物体做功 。
科学|搬着重物一动不动，并不做功，为什么还会累？
之所以表面上看起来没有任何力对物体做功 ， 是因为我们施加的向上的力和地球的万有引力相互抵消了 ， 也就是说此时的合力为零 。
在合力为零的情况下 ， 没有任何力对物体实现做功 ， 但却有两个力作用于物体之上 ， 而人对物体施加的力是需要消耗能量的 ， 所以人自然会感到疲累 。 而在人搬着重物移动的时候 ， 虽然向上的力没有对重物做功 ， 但存在着另外一个向前移动的力对重物做了功 ， 可见我们当时被物理老师绕懵了 ， 实际上我们不仅出了力 ， 而且还做了功 。
现在我们还可以回过头来深入剖析一下这个问题 ， 当我们搬着重物一动不动的时候 ， 我们真的就没有对这个物体做功吗？其实并不是 。
科学|搬着重物一动不动，并不做功，为什么还会累？
当一个人搬着一个重物一动不动的时候 ， 没有做功只是一个表面的现象 ， 本质上其实是做功的 。
想一想 ， 我们为什么能够搬着这个物体呢？是因为我们对这个物体施加了力 。 那么我们又是如何对这个物体施加力的呢？是通过我们的肌肉系统 。 那么我们的肌肉系统又是如何来施加力的呢？是通过运动 。 我们的肌肉是由两种不同的肌丝所组成的 ， 一个是由肌球蛋白构成的粗肌丝 ， 另一个则是由肌动蛋白构成的细肌丝 。
在没有发力 ， 也就是肌肉松弛的情况之下 ， 由肌球蛋白构成的粗肌丝和由肌动蛋白构成的细肌丝是相互分离的 ， 而一旦我们开始发力 ， 两股肌丝就会合并在一起 ， 此时我们就会感觉到肌肉的收缩 。 而肌肉的收缩本质上是肌丝运动的结果 ， 具体一点来说就是细肌丝在粗肌丝上滑动 。
科学|搬着重物一动不动，并不做功，为什么还会累？
我们用力的大小本质上就取决于细肌丝在粗肌丝上的滑动速度 ， 滑动的速度越快 ， 输出的力量就越大 。
那么细肌丝为什么能够滑动呢？那么细肌丝为什么会滑动呢？是由于粗肌丝上的“横桥”拨动所导致的 ， 也就是说横桥拨动的速度越快 ， 细肌丝滑动的速度就越快 ， 输出的力就越大 。
【科学|搬着重物一动不动，并不做功，为什么还会累？】当我们搬着重物的时候 ， 表面上看起来一动不动 ， 没有做功 ， 但实际上我们对重物施加了一个向上的力 ， 而为了施加这个力 ， 我们手臂粗肌丝上的横桥一直在快速拨动细肌丝 ， 换一种说法就是横桥一直在对细肌丝做功 。 所以说当一个人搬着重物一动不动的时候 ， 表面上看起来没有做功 ， 但身体内部却是在不停的做功 。 如果你的物理老师也向你提出类似的问题 ， 记得和他要冰棍 。


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