Si alguien está haciendo una sentadilla búlgara con peso y mantiene la altura del peso estática, ¿su pierna está haciendo la misma cantidad de trabajo?

Ok, aquí está mi respuesta, la dividiré en dos partes, la primera probablemente sea irrelevante para el núcleo real de la pregunta, pero simplemente se incluye por el bien de la discusión.  

1. Desde un punto de vista teórico (definición física del trabajo)

No estoy de acuerdo con las afirmaciones de Joseph. ¡Tengo que mencionar que no estoy realmente seguro! Tal vez Joseph tenga razón y yo esté equivocado, pero incluyo mis argumentos aquí por el bien de la discusión. La siguiente imagen es una representación muy esquemática de una "sentadilla" en lo que estás describiendo.

En la versión regular, tanto el centro de masa (COM) de la persona como el peso están subiendo. Llamemos al$\Delta h$la distancia recorrida por el peso y de hecho se obtiene que el trabajo realizado sobre el peso durante su recorrido para levantarlo ha sido$W_{person->weight}=-mg\Delta h$donde el signo menos es solo una convención termodinámica para indicar que el peso recibió esta energía. Por conservación de la energía en el sistema (peso+persona),

$W_{ weight-> person }=- W_{person->weight}=mg\Delta h$

donde el signo positivo indica que la persona utilizó esta cantidad de energía para levantar el peso. Ahora ves a dónde voy. En la segunda situación, la altura del peso es constante. Significa que el trabajo total$W_{person->weight}$realizado durante el movimiento es cero. Recíprocamente, el trabajo realizado por el peso sobre el tipo también es cero. La cantidad total de trabajo físico debido al peso en ese caso es nula (aunque el trabajo necesario para mover ese trasero, también conocido como COM, permanece sin cambios)

EDITAR: aunque estoy luchando por formularlo correctamente, el trabajo nulo total se puede dividir en trabajo igual y opuesto de las piernas y los brazos. En una sentadilla, las piernas reciben trabajo del peso (el peso empuja en la dirección de los movimientos de las piernas), mientras que los brazos ejercen trabajo sobre el peso. En una sentadilla es al contrario (los brazos reciben trabajo mientras que las piernas ejercen trabajo). Por lo tanto, esto llevaría a la conclusión de que tanto las piernas como los brazos están ejerciendo un trabajo mecánico sobre el peso de manera alterna.  

2. En el punto de vista de una persona cuerda

Bueno, en realidad, la definición de “trabajo” no es la misma para un físico que para un tipo de fitness. ¿Quién pensó que los físicos no eran grandes en fitness? De hecho, digamos que levantas una barra por encima de tu cabeza y la mantienes allí durante diez minutos. Un físico que pasa le dirá con una sonrisa que durante esos 10 minutos, no se ha realizado ningún trabajo en este sistema estacionario. Suplicarás discrepar mientras sudas y gruñes y harás todo lo posible por no volverte físico mientras el físico sigue haciendo física, ya que sientes mucho el trabajo en tus brazos. Esto se debe a que se necesita energía para contraer los músculos y mantenerlos contraídos para mantener el peso en su lugar, aunque en realidad no se realiza ningún "trabajo mecánico".

(lo que es peor, si haces una sentadilla, el trabajo mecánico implica que el peso está ayudando a ese movimiento, cuando claramente es más difícil hacerlo con un peso, porque tienes que controlar el descenso. Al igual que puede ser muy agotador en la práctica para descender por una pendiente muy empinada aunque la gravedad te ayuda teóricamente en el descenso).

En resumen, la definición mecánica de trabajo es casi basura cuando se trata de estimar cuánto "trabajarán" realmente sus músculos. Sospecho que tener el peso hará que el ejercicio sea más difícil en el segundo caso, ya que los músculos de los brazos y las piernas tienen que soportar el peso, pero no puedo dar una respuesta satisfactoria sobre cómo se distribuye este esfuerzo entre los brazos. y piernas. Supongo que probarlo y ver cómo se siente en comparación con la versión normal no es la peor opción ;)

Si entiendo lo que dices, entonces sí, si la distancia que mueven sus brazos el peso es la misma que la distancia que mueven sus piernas.

En el segundo caso, sus brazos están haciendo el movimiento hacia arriba y hacia abajo. El trabajo realizado ahora se está trasladando a sus brazos, cuando inicialmente, ese trabajo lo realizaban exclusivamente sus piernas*.

En ambos casos, el trabajo total realizado

* Esto no es de ninguna manera riguroso y en el segundo caso puede haber trabajo también realizado por las piernas, aunque una gran mayoría, creo que se realiza mediante el sistema de peso del brazo. Una vez más, alguien experto en biomecánica puede dar una explicación más rigurosa. ¿Dónde estás? :)

Aquí está mi intento. El trabajo total realizado en el segundo caso es el mismo que en el primer caso menos el trabajo permitido por la gravedad por los brazos en movimiento,$m_{weight}gh$, pero el trabajo realizado por la pierna es el mismo. Esto se debe a que a la pierna no le importa lo que hagan los brazos, sigue ejerciendo la misma cantidad de trabajo en el sistema cuerpo-mancuernas, solo que ahora los brazos permiten que una fuerza externa baje el peso en relación con la persona.

También puedes sostener la mancuerna lo más alto posible al comienzo de una repetición y luego bajarla lo más bajo posible cuando la pierna esté completamente extendida. En ese caso, el trabajo que hace la gravedad es mayor, en módulo, que$m_{weight}gh$, por lo que el trabajo total realizado sobre el peso sería negativo, pero no veo por qué eso cambiaría la cantidad de trabajo realizado por la pierna o el "esfuerzo" requerido por el ejercicio.