Máquina de escaleras Vs escaleras. cual es mas dificil

Tuve una gran discusión en el pub acerca de que la máquina de escaleras era más fácil que las escaleras reales, y todas las personas allí no estaban de acuerdo y decían que la única diferencia es la resistencia del aire. ¿Están bromeando?

Mi punto era que, como las escaleras se mueven en la misma dirección que tú, estás ejerciendo menos fuerza para mantener la posición de tu torso; es decir metro gramo = F escalera + F pierna (al subir una escalera estacionaria F pierna = metro gramo )

El único momento en que esto no sería cierto es si la escalera estuviera estacionaria, usted se empuja hacia arriba, luego, después de mover el peso de su cuerpo hacia arriba, la escalera se mueve hacia abajo y vuelve a estar estacionaria. Pero por lo demás, la escalera y tus piernas se mueven en la misma dirección y la fuerza (¿trabajo?) requerida para trabajar contra la gravedad para empujarte contra la escalera es menor. Prueba en el pudín es que, si las escaleras se mueven más rápido, la fuerza ejercida por escalera es menor

¿Hay una mejor manera de explicar esto? Fue irritante. Creo que tiene algo que ver con una ecuación de balance de trabajo, pero una cifra sería mejor.

En realidad, estás moviendo tu centro de gravedad en las escaleras reales, mientras que en una escalera principal solo estás moviendo los pies y tu centro de gravedad permanece más o menos estacionario. Entonces se hace menos trabajo. Para que suceda lo mismo en el maestro de escaleras, tendría que subir a la parte superior del maestro de escaleras y luego dejar que el maestro de escaleras lo lleve hacia abajo antes de volver a subirlo. ¿Qué es más difícil? ¿Agarrarse de una caja pesada en su lugar (maestro de escaleras) o levantarla (caminar)? La misma razón por la que una cinta de correr es más fácil que correr.
Este era exactamente mi punto, no digo que tu torso nunca se mueva, pero la distancia que se mueve es menor que la de las escaleras reales. Esperaba probar esto numéricamente o por vectores. Siguen hablando sobre un marco de referencia inercial de la persona que significa que no hay diferencia.
Solo dígales que realmente hagan lo real. O haga lo real usted mismo y llame a BS en sus experimentos mentales. La diferencia es muy obvia después de unos pocos pasos si lleva un peso de 45 libras. Dada la misma tasa de aumento, no es difícil demostrar que m moverse hacia arriba todo el tiempo es más trabajo que permanecer estático o zigzaguear hacia arriba la mitad del tiempo y hacia abajo la otra mitad.

Respuestas (1)

Las máquinas para subir escaleras no son exactamente equivalentes a las escaleras por algunas razones, pero no por el hecho de que te quedes a la misma altura.

En escaleras reales, el impacto de su pie con la escalera será bastante discordante (utilizará músculos adicionales para la estabilización). Las aceleraciones al principio y al final del paso tenderán a ser diferentes a la mecánica de una máquina de ejercicios. Las máquinas pueden tener barras de mano para mayor estabilidad. Tiende a usarlos de una manera muy diferente a como lo haría con un pasamanos en las escaleras.

Pero para el concepto básico del trabajo que hacen tus piernas, puede ser similar. En la escalera, tu pierna ejerce fuerza para mover tu cuerpo hacia arriba en contra de la gravedad. En la máquina, su pierna ejerce fuerza para mantener su cuerpo a la misma altura a medida que desciende la plataforma.

Desde el punto de vista de la física simplista, esto es muy similar a caminar para mantener la altura en una escalera mecánica descendente. Se necesita tanta energía para mantener su posición cuando ese dispositivo desciende a cierta velocidad como para subir una escalera a la misma velocidad.

¿Se realiza el trabajo subiendo una escalera mecánica a la misma velocidad y en dirección opuesta al cero de la escalera mecánica?

Desde un punto de vista biomecánico, la forma en que los músculos interactúan con los pasos y la forma de andar puede ser muy diferente, lo que genera diferencias en el esfuerzo y la utilidad.

"En la máquina, tu pierna está ejerciendo fuerza para mantener tu cuerpo a la misma altura a medida que desciende la plataforma". Sí, pero a diferencia de las escaleras reales, no estás trabajando contra la gravedad.
No, no estás haciendo trabajo contra la gravedad. Estás haciendo un trabajo contra la máquina. Pero el trabajo total requerido por sus músculos es idéntico (asumiendo la misma velocidad de pisada, etc.)
En una máquina, no realiza ningún trabajo en su torso, ya que permanece aproximadamente estacionario. En las escaleras reales, haces un trabajo positivo en tu torso, ya que te estás moviendo hacia arriba.
Eso es correcto. Pero la pregunta no parecía ser sobre trabajar el torso, sino cuál es más difícil (esfuerzo/gasto de energía). El trabajo realizado en un objeto en particular depende del marco. El esfuerzo gastado no lo es.
@Sandejo Obviamente, el trabajo no está asociado con lo "difícil" que es hacer algo. Mantenga un peso en el mismo lugar durante un período prolongado de tiempo. ¿Estás trabajando en el peso? ¿Sigue siendo difícil mantener el peso después de un período prolongado de tiempo?
@BioPhysicist El hecho de que el trabajo no determine de manera única qué tan difícil es algo no significa que lo afecte. ¿No es más difícil levantar un peso durante un cierto período de tiempo que mantenerlo en su lugar durante el mismo tiempo?
@Sandejo Bastante justo. Pero en el maestro de escaleras, el escalón se mueve hacia abajo a medida que lo empujas. Parece que en ese caso sería el mismo efecto; empujar el torso hacia arriba (escaleras reales) frente a evitar que se mueva hacia abajo (maestro de escaleras). Suponiendo que sube las escaleras reales al mismo ritmo que el maestro de escaleras baja, estaría aplicando la misma fuerza durante el mismo tiempo de cualquier manera. (¿Tal vez?)
Las escaleras están en constante movimiento ya sea que estés en las escaleras o no. Si asumimos que los dos extremos del trabajo realizado son que su torso permanece completamente estacionario y su torso es empujado hacia arriba a la misma altura que el escalón, ¿no sería el primero la acción "más fácil"? ¿Porque el centro de masa se mueve menos en relación con el centro de la tierra?
@AngusKeane Imagina que estás en un ascensor que desciende a una velocidad fija de 1 m/s. En el ascensor hay escaleras (es un ascensor enorme...). Subes las escaleras con una velocidad vertical de 1 m/s. Tu torso "permanece en su lugar", pero estás ejerciendo exactamente tanta energía como si el ascensor no se estuviera moviendo. Eso es porque el marco de referencia del ascensor es inercial. Mientras el maestro de escaleras no esté acelerando, lo mismo se mantiene allí.
@AngusKeane O otra forma de verlo: sube escaleras reales y haz que una cámara de video te siga. Verá que tu torso no se mueve. ¿Significa eso que no estás haciendo ningún trabajo? No. El marco de referencia de la cámara no es más o menos válido que el de alguien parado en el suelo. Así es como funcionan los marcos inerciales.
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