Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Gdy człowiek przyspiesza, mięśnie łydki zwalniają
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Z im większą prędkością dwie powierzchnie metalowe przesuwają się po sobie, tym bardziej się zużywają. Okazało się jednak, że przy bardzo dużych prędkościach, porównywalnych z prędkością pocisku wystrzeliwanego pistoletu, proces ten ulega odwróceniu. Szybszy ruch powierzchni prowadzi do ich wolniejszego zużycia.
Gdy dwie metalowe powierzchnie ześlizgują się po sobie, zachodzi wiele złożonych procesów. Krystaliczne regiony, z których zbudowane są metale, mogą ulegać deformacjom, pęknięciom, mogą skręcić się czy nawet zlać. Występuje tarcie i niszczenie powierzchni. Ten niepożądany proces powoduje, że urządzenia się zużywają oraz ulegają awariom. Dlatego też ważne jest, byśmy lepiej zrozumieli zachodzące wówczas procesy. Podczas badań nad tym zjawiskiem naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu (TU Wien) i Austriackiego Centrum Doskonałości Tribologii dokonali zaskakującego, sprzecznego z intuicją odkrycia.
W przeszłości tarcie mogliśmy badać tylko w czasie eksperymentów. W ostatnich latach dysponujemy superkomputerami na tyle potężnymi, że możemy w skali atomowej modelować bardzo złożone procesy zachodzące na powierzchniach materiałów, mówi Stefan Eder z TU Wien. Naukowcy modelowali różne rodzaje metalowych stopów. Nie były to doskonałe kryształy, ale powierzchnie bliskie rzeczywistości, złożone niedoskonałe struktury krystaliczne. To bardzo ważne, gdyż te wszystkie niedoskonałości decydują o tarciu i zużywaniu się powierzchni. Gdybyśmy symulowali doskonałe powierzchnie miałoby to niewiele wspólnego z rzeczywistością, dodaje Eder.
Z badań wynika, że przy dość niskich prędkościach, rzędu 10-20 metrów na sekundę, zużycie materiału jest niewielkie. Zmienia się tylko zewnętrzna jego warstwa, warstwy głębiej położone pozostają nietknięte. Przy prędkości 80–100 m/s zużycie materiału, jak można się tego spodziewać, wzrasta. Stopniowo wchodzimy tutaj w taki zakres, gdzie metal zaczyna zachowywać się jak miód czy masło orzechowe, wyjaśnia Eder. Głębiej położone warstwy materiału są ciągnięte w kierunku ruchu metalu przesuwającego się po powierzchni, dochodzi do całkowitej reorganizacji mikrostruktury.
Później zaś na badaczy czekała olbrzymia niespodzianka. Przy prędkości ponad 300 m/s zużycie ocierających się o siebie materiałów spada. Mikrostruktury znajdujące się bezpośrednio pod powierzchnią, które przy średnich prędkościach były całkowicie niszczone, pozostają w większości nietknięte. To zaskakujące dla nas i wszystkich zajmujących się tribologią. Jednak gdy przejrzeliśmy literaturę fachową okazało się, że obserwowano to zjawisko podczas eksperymentów. Jednak nie jest ono powszechnie znane, gdyż eksperymentalnie bardzo rzadko uzyskuje się tak duże prędkości, dodaje Eder. Wcześniejsi eksperymentatorzy nie potrafili wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje. Dopiero teraz, dzięki symulacjom komputerowym, można pokusić się o bardziej dokładny opis.
Analiza danych komputerowych wykazała, że przy bardzo wysokich prędkościach w wyniku tarcia pojawia się duża ilość ciepła. Jednak ciepło to jest nierównomiernie rozłożone. Gdy dwa metale przesuwają się po sobie z prędkością setek metrów na sekundę, w niektórych miejscach rozgrzewają się do tysięcy stopni Celsjusza. Jednak pomiędzy tymi wysokotemperaturowymi łatami znajdują się znacznie chłodniejsze obszary. W wyniku tego niewielkie części powierzchni topią się i w ułamku sekundy ponownie krystalizują. Dochodzi więc do dramatycznych zmian w zewnętrznej warstwie metalu, ale to właśnie te zmiany chronią głębsze warstwy. Głębiej położone struktury krystaliczne pozostają nietknięte.
Zjawisko to, o którym w środowisku specjalistów niewiele wiadomo, zachodzi w przypadku różnych materiałów. W przyszłości trzeba będzie zbadać, czy ma ono również miejsce przy przejściu z dużych do ekstremalnych prędkości, stwierdza Eder. Bardzo szybkie przesuwanie się powierzchni metalicznych względem siebie ma miejsce np. w łożyskach czy systemach napędowych samochodów elektrycznych czy też podczas polerowania powierzchni.
Szczegóły badań zostały opublikowane na łamach Applied Materials Today.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zdecydowana większość ludzi chodzi z wyprostowanymi ramionami, a biega ze zgiętymi. Jeśli spróbujemy biegać z wyprostowanymi ramionami szybko okaże się, że nie jest to takie proste.
Pozycja ramion przy bieganiu i chodzeniu jest uniwersalna niemal dla wszystkich ludzi. Dotychczas jednak nie prowadzono badań, mających wyjaśnić, dlaczego jest taka a nie inna.
Andrew Yegian i jego koledzy z Uniwersytetu Harvarda poprosili 8 studentów, by ci chodzili i biegali na automatycznej bieżni zarówno z ramionami wyprostowanymi, jak i zgiętymi. U sześciu z nich mierzono też zużycie tlenu.
Tak, jak można było się spodziewać, spacer ze zgiętymi ramionami był bardziej wymagający energetycznie, niż z ramionami wyprostowanymi. Badani zużywali wówczas o 11% więcej tlenu. Jednak niespodziewanie okazało się, że bieg z wyprostowanymi ramionami nie powoduje większego zużycia energii, niż bieg z ramionami zgiętymi. Wszyscy badani powiedzieli, że bieganie z wyprostowanymi ramionami było trudniejsze. Dlatego zdziwiło nas, że nie odnotowaliśmy żadnej różnicy w zużyciu energii, mówi Yegian.
W pozycji ramion podczas poruszania się istotne jest wydatkowanie energii, a konkretnie o równowagę pomiędzy energią zużywaną przez ramię i łokieć. Zgięcie górnej kończyny wymaga zużycia większej ilości energii przez łokieć, gdyż trzeba opierać się grawitacji. Jednocześnie jednak samo ramię jest krótsze i oszczędzamy energię potrzebną do jego poruszania.
Wyniki badań sugerują, że gdy idziemy ze zgiętymi kończynami górnymi, musimy wydatkować więcej energii na pokonanie grawitacji niż zyskujemy jej na ruchu krótszego ramienia. Jednak zaobserwowany brak różnic w zużyciu tlenu podczas biegania z ramionami wyprostowanymi i zgiętymi sugeruje istnienie równowagi energetycznej. Poruszanie dłuższym ramieniem czy poruszanie krótszym ramieniem ale przy konieczności pokonania grawitacji przez zgięty łokieć wymaga tyle samo energii.
Zagadka, dlaczego zginamy ramiona w czasie biegu pozostaje więc niewyjaśniona. Nie niesie to za sobą żadnych korzyści. Być może jednak odpowiedź leży w sposobie przeprowadzenia badań. Otóż studenci na bieżni biegali dość powoli. Niewykluczone więc, że korzyści ze zginania ramion ujawniają się dopiero podczas szybkiego biegu. A może zgięcie ramion pozwala na rozproszenie energii i mięśnie górnych części ramienia mniej się męczą? To hipotezy, które będziemy testowali w przyszłości, mówi Yegian.
Nie można wykluczyć, że sposób, w jaki biegamy, był istotnym składnikiem naszej ewolucji. Mniej więcej 1,5 miliona do 2 milionów lat temu nasi przodkowie zaczęli biegać w pozycji wyprostowanej, wyewoluowały u nich krótsze ramiona. To sugeruje, że pozycja łokcia w czasie biegania może mieć coś wspólnego z tą zmianą ewolucyjną, stwierdza yegian.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
U osób z chorobą niedokrwienną serca (ChNS) grubość ścięgna Achillesa może być wskaźnikiem zaawansowania choroby oraz ryzyka zawału serca.
Autorzy badania zaprezentowanego ostatnio na konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Serca analizowali związki między nasileniem ChNS a grubością ścięgna Achillesa u 241 pacjentów, którym wszczepiono poszerzający światło naczynia stent.
Okazało się, że w grupie ze ścięgnem Achillesa o grubości co najmniej 9 mm więcej niż jedną zablokowaną tętnicę wieńcową miało ok. 80% osób (a to oznacza podwyższone ryzyko zawału). W grupie z cieńszym ścięgnem więcej niż jedną zwężoną tętnicę miało "tylko" 58% ludzi.
Oprócz tego pacjenci z grubszym ścięgnem Achillesa częściej cierpieli na chorobę pnia lewej tętnicy wieńcowej.
Dr Takuya Hashimoto, kardiolog ze Szkoły Medycznej Kitasato University, podkreśla, że w przyszłości diagnostykę grubości ścięgna Achillesa będzie można wykorzystać do identyfikacji osób zagrożonych chorobami serca. Japończyk przestrzega jednak przed wyciąganiem pochopnych wniosków co do związków przyczynowo-skutkowych. Jak przypomina, po pierwsze, w badaniu uwzględniono pacjentów z już istniejącą ChNS. Po drugie, nie wzięto pod uwagę innych przyczyn pogrubienia ścięgna.
Komentując badania Japończyków, dr Philip Ades, kardiolog z College'u Medycyny Uniwersytetu Vermont, dodaje, że gdy widuje pacjentów z bardzo pogrubiałym ścięgnem Achillesa (żółtakami ścięgien), myśli sobie, że skoro cholesterol odkłada się w ich ścięgnach, może się odkładać także gdzie indziej, np. w tętnicach wieńcowych. Ponieważ istnieje wiele sposobów oceny, którzy pacjenci są bardziej narażeni na ChNS, Ades nie sądzi, by skryning grubości ścięgna Achillesa stał się kiedyś rutynową metodą przesiewową. Wysyłanie kogoś do szpitala na ekstrawaganckie prześwietlenia nie ma sensu, gdy dysponujemy prostymi wskaźnikami, które pokażą nam, kto jest narażony na ChNS.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Debby Herbenick, badaczka z Indiana University, potwierdziła, że same ćwiczenia fizyczne - bez aktu płciowego czy marzeń o treści erotycznej - są w stanie wywołać u kobiety orgazm (Sexual and Relationship Therapy).
Amerykanie potwierdzili istnienie anegdotycznego orgazmu, nazywanego po angielsku, od związku z ćwiczeniami stymulującymi głębokie mięśnie tułowia (core abdominal muscles), "coregasm".
Ćwiczeniami najczęściej kojarzonymi z wywoływaniem orgazmu są wspinaczka linowa, podnoszenie ciężarów, jazda na rowerze czy gimnastyka brzucha. [Nasze] dane są interesujące, bo sugerują, że orgazm to niekoniecznie wydarzenie seksualne.
Herbenick i J. Dennis Fortenberry analizowali wyniki ankiet wypełnionych online przez 124 kobiety wspominające o orgazmach wywołanych ćwiczeniami (ang. exercise-induced orgasms, EIO) i przez 246 pań doświadczających przyjemności seksualnej podczas ćwiczeń (ang. exercise-induced sexual pleasure, EISP). Wiek ochotniczek wynosił od 18 do 63 lat. Większość pań pozostawała w związku, 69% określiło swoją orientację jako heteroseksualną.
Ustalono, że ok. 40% kobiet przeżyło EIO bądź EISP ponad 10 razy. Większość przedstawicielek grupy EIO twierdziła, że gimnastykując się w miejscach publicznych, ma jakąś kontrolę nad odczuciami, lecz dla ok. 20% doświadczenie było niekontrolowalne. Gros kobiet z EIO podkreśla, że w czasie tego typu orgazmu nie fantazjuje ani nie myśli o kimś pociągającym seksualnie.
W grupie EIO orgazm wywoływały następujące ćwiczenia: podnoszenie ciężarów (26,5%), joga (20%), jeżdżenie na rowerze (15,8%), bieg (13,2%) oraz marsz/wędrówka po górach (9,6%).
W przyszłości naukowcy zamierzają się więcej dowiedzieć o mechanizmach/wyzwalaczach EIO oraz EISP. Może być tak, że ćwiczenia, o których już teraz wiadomo, że sprzyjają zdrowiu i dobrostanowi, poprawiają także życie erotyczne kobiety. Co do tego nie ma jednak pewności. Kolejnym znakiem zapytania jest, jak bardzo EIO i EISP są rozpowszechnione wśród kobiet. Wydaje się jednak, że to dość częste zjawiska, bo 370-osobową próbę do badań zebrano w 5 tygodni.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Skłaniając ludzi do myślenia w szybkim tempie, można ich zachęcić do podejmowania ryzyka. Amerykańscy psycholodzy uważają, że współczesne filmy o wartkiej akcji czy migające światła w kasynie wywierają na nas taki właśnie wpływ.
W ramach wcześniejszych badań prof. Emily Pronin z Princeton University wykazała, że można zmienić tempo myślenia i że myślenie w żywszym tempie wprowadza ludzi w dobry nastrój. Wiedząc to, Amerykanka zastanawiała się, czy myśląc szybko, jesteśmy bardziej skłonni podejmować ryzyko. Stąd pomysł na 2 eksperymenty.
W 1. uczestnicy odczytywali na głos stwierdzenia wyświetlane na ekranie komputera. Prędkość wyświetlania można było kontrolować i czasem była ona 2-krotnie większa od zwykłego tempa czytania, a czasem 2-krotnie mniejsza. Później ochotnicy mieli nadmuchać serię wirtualnych balonów. Każde dmuchnięcie dodawało do banku kolejne 5 centów, jednocześnie zwiększało się jednak ryzyko pęknięcia. Jeśli dana osoba przestawała dmuchać przed pęknięciem, zachowywała zebrane pieniądze. Jeśli nie, ulatniały się one razem z powietrzem z pękniętego balonu. Okazało się, że osoby, które zmuszono do czytania z prędkością większą od przeciętnej, dmuchały dłużej niż reszta i z większym prawdopodobieństwem traciły pieniądze.
W drugim eksperymencie badani oglądali 3 filmiki wideo. Każdy przedstawiał neutralne sceny - np. wodospady, iguany czy miasta - ale zróżnicowano je ze względu na średnią długość ujęcia. Tempo było więc bardzo duże (jak w klipach muzycznych), średnie (jak w typowym filmie hollywoodzkim) albo plasowało się między nimi. Po obejrzeniu nagrań uczestnicy studium wypełniali kwestionariusz z pytaniami dotyczącymi prawdopodobieństwa angażowania się w najbliższym półroczu w ryzykowne zachowania, np. seks bez zabezpieczeń. I tym razem stwierdzono, że im większe tempo filmu i myślenia, tym większa skłonność do podejmowania ryzyka.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.