Tekniko en Esperanto ★

 

Energio, laboro kaj laciĝo.

Kelkaj teoriaj konsideroj.

 

(1) Laŭ fiziko 'laboro' aŭ energidiferenco A = Forto x distanco

Kiam forto de 1 Neŭtono agas en sia direkto laŭ 1 metro, la laboro (aŭ energidiferenco) fizike liverita de tiu forto egalas 1 julon.

 

Muskolo povas liveri fizikan laboron. Dum la livero de tiu laboro ekestas laciĝo de la muskolo.

 

Oni povas konsideri 'optimuman muskolan forton' Fopt, ĉe kiu la laciĝo por plenumi donitan fizikan laboron estas minimuma.

 

Se ni volas plenumi donitan laboron A per optimuma muskola forto, ni devos agi laŭlonge de la responda distanco, kiun ni nomos 'optimuma distanco' dopt.

(1a) A= Fopt x dopt

 

Se ni matene levus sakon kun 50 kg da sablo, tenus ĝin dum la tuta tago kaj mallevus ĝin vespere, la netta fizike liverita laboro estus nul. Sed la laciĝo certe ne estus nul!

Ni provu trovi fizikan leĝon por kalkuli la laciĝon.

Kredeble laciĝo estas des pli granda:

- ju pli longa estas la tempo

- ju pli granda estas la forto

- ju pli multaj muskoloj estas streĉataj

 

Verŝajne la leĝo estas ne tute rekte proporcia. Ĉe pligrandiĝanta forto alvenos momento, kiam la muskolo ne plu kapablas elteni ĝin. Do estas limiĝoj. Ni ĉi tie ne serĉos ĝeneralan leĝon, sed simple akceptu, ke la laciĝo inter iuj limoj, estas proporcia je la forto, la daŭro kaj la nombro de afektitaj muskoloj:

(2) Laciĝo = muskolnombro x daŭro x Forto

 

Anstataŭiginte en (2) la forton el (1a):

(3) laciĝo = muskolnombro x daŭro x A / dopt

 

Konkludo: por minimumigi la laciĝon ni:

- uzu kiel eble malplej da muskoloj

- minimumigu la tempon, dum kiu la muskoloj estas streĉitaj

- uzu la 'optimuman distancon'.

Tiu optimuma distanco estas diferenca laŭ la uzata muskolo (do ankaŭ laŭ la persono, pri kies muskolo temas). Por levi 50 kg da sablo je 1 metro, infaneto pli oportune povas kvindek fojojn levi 1 kilogramon, do bezonos 50 metrojn, dum fortikulo povas levi la tutan ŝarĝon per unu levo. Lia optimuma distanco tiam estus 1 metro. La optimuma distanco ĉe la infaneto estus 50 m.

Scienca esprimo estas: ni adaptu la eksternan impedancon (de mekanismo, metodo, ...) al la interna impedanco de la fortofonto (ĉi tie la muskolo).

 

La optimuma forto povas esti dependa de la pozicio de korpoparto: kiam persono staras per unu gambo tute aŭ preskaŭ tute streĉita, li/ŝi normale kapablas levi la tutan pezon de sia korpo aŭ eĉ multe pli. Se la sama persono fleksas sian gambon, li/ŝi apenaŭ kapablos levi sian propran pezon. Ni povas science esprimi tion dirante, ke la interna impedanco dependas de la pozicio de la muskolo. Optimuma muskolpropulsa sistemo daŭre adaptas la ŝarĝon laŭ la pozicio de la muskolo.

 

Inĝ. Leo De Cooman

Februaron 2005

Lasta adapto en januaro 2008

Dankon al MW pro afabla helpo!