Совершается ли работа при ходьбе/беге по беговой дорожке?

[print-design.livejournal.com]

Ввязался в спор. Утверждаю, что в фитнесс-залах эти самодвижущиеся дорожки - фуфло. Работу (в физическом смысле) человек, бегущий по беговой дорожке, не совершает. Ногами двигает, но перемещения массы - нет.

Прав ли я?

P.S. Пробую разместить в этом сообществе, т.к. тут люди в физике подкованные сидят.

UPD: Всем ответить возможности нет.
Конкретизирую: я имею ввиду, что пробежать 20 км по реальной дороге, даже пусть по абсолютно горизонтальной, и "пробежать 20-ку в фитнесс-зале" - это две большие разницы.

Comments

[pldime.livejournal.com]

Между тем, вопрос оказался неожиданно глубоким.
Думаю, ответ примерно таков.
1) Работу в физическом смысле совершает не человек. Работу совершает сила.
Казалось бы разница чисто терминологическая, но вопрос: какая сила? Сила трения, действующая на человека со стороны дорожки? Тогда эту работу выполняет дорожка, а не человек. В частности, она может и увеличить (кинетическую) энергию человека, быстро вышвырнув его в направлении своего движения. Противоположная сила, с которой человек действует на дорожку?Сама по себе эта сила должна менять энергию дорожки, а не человека, но дальше, видимо, есть соблазн сослаться на закон сохранения энергии, сказав, что раз челоев увеличил (?) энегрию дорожки, значит затратил энергию. На самом деле, если рассмотреть систему "человек + дорожка", то в любой системе отсчета сумма этих двух работ окажется равной 0: точка сцепления подошвы с дорожкой перемещается одинаково, а силы трения равновелики и противоположно направлены.
2) "Подскакивания" тоже не при чем: сила тяжести не меняется, а перемещение при движении вверх полностью компенсируются перемещениями при возвращении вниз.
3) Следовательно, человек теряет калории не из-за того, что совершает работу, а из-за того, что генерирует движение за счет сокращения и расслабления мышц. Причем эти сокращения периодичны и должны ускоряться по мере ускорения дорожки. Сам этот процесс связан с протеканием кучи химических реакций, которые, в конечном расходуют "потенциальную" химическую энергию, а на бытовом уровне, среди прочего, сжигают жир. При этом, очевидно, чем быстрее движения, тем менее эффективно (с меньшим КПД) человек, особенно нетренированный, способен их выполнять. Т.е. быстрее бежишь - непропорционально быстрее сжигаешь жир. Тут дело, видимо, и в трении, как в суставах, так и в мышцах и связках, а кроме того, в частично неправильной работе мышц - сгибатели и разгибатели не успевают полностью и строго синхронно расслабиться/напрячься и в нарастающей степени действуют друг против друга, что увеличивает нагрузку выше реально требуемой. Ну, кроме прочего, есть еще и затраты на переодоление "усталости" - тоже объективного физико-химического процесса, который наступает тем быстрей, чем больше сокращений/расслаблений приходится совершать в единицу времени.