人对箱子做功问题扩展：地面上举着重物不动，中学物理说不做功，但人为何会疲劳？
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引用58楼 @ 发表的:
求点亮
先说结论：人没有做功&
把人和箱子看成一个整体，人和箱子都获得了速度，上升了高度，即动能和重力势能均增加了，均为电梯做的功所转化&
那么，疑点来了，箱子是人手提着的，也就是手给了箱子力，这个力把箱子拉到一定高度和获得了一定速度，这个力，肯定是做了功的，那为什么不能算是人做的呢？&
原因在于，这个力，是传递而来的力，从电梯地面传递到脚，躯体，手，最后到箱子，不是消耗人体能量而产生的力。&
如果不好理解，那举个最简单的例子：&
还是这个人，空手站在电梯里，电梯从1楼升到100楼，人一点也不会累。让他爬楼梯，1楼到5楼，估计就得喘气。按理说，他的双脚支撑了整个身体的重量，坐电梯上升了那么高，而且上升过程中还达到了一定的速度，双脚对身体一定是做了很多功的，为啥不累呢？那就是这个力传递而来的，不是消耗身体化学能产生的。
当然判断关键点在于人是否消耗了基体化学能。
如果硬要说：箱子获得了动能和重力势能，是通过手获得的，而手长在人身上，所以人铁定做了功。即不承认是否消耗人的化学能是判断做功的依据，只认为手施力给箱子，手做功了，所以人做功了。那么一个简单的反例也可以推翻这种观点：假设这个人是一个巨大的胖子，体能只够从一楼爬到10楼，现在他坐电梯从1楼升到100楼，轻松无比，他的双脚顶着他肥胖的躯体做了那么多功，他的双脚也是人身体的一部分，为啥他一点也不累？
所以人做功与否的判断标准一定是：人是否消耗了化学能。
醉了。。。理直气壮地误导大家真的好吗
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crazy97 紫扣43
引用61楼 @ 发表的:
醉了。。。理直气壮地误导大家真的好吗
哪里错了，请指出
这个题难道不是从能量守恒的角度分析最好么？
引用59楼 @ 发表的:
做工是一个过程量，不是一个状态量，你不能说初始状态和结束状态一样，物体就没有对外做功。事实上火车在行进过程中，牵引力时时刻刻在克服铁轨的摩擦力和空气阻力做功，由于火车前进方向和摩擦力方向永远相反，且摩擦力认为恒定，摩擦力对火车做负功=-FS，S是路程。空气阻力不是恒力，不能计算但是肯定是做负功。火车的牵引力时刻在对火车做正功，用来克服摩擦力和空气阻力。因此这些功最终转变为铁轨的机械能（振动），内能（温度升高），还有空气的内能。铁轨最终恢复初始温度，震动停止，那么火车一趟旅程所消耗的能量全部转化为空气的内能。
道理JRS都懂，可是鸽子为什么大
BXJ科普是最累的，搞专业得去知乎，简单易懂能理解的就理解不能理解千万别多说，不然得累死，一本正经的胡说八道才是最适合BXJ的
口水费劲，密黑请勿扰！！！
引用62楼 @ 发表的:
哪里错了，请指出
这个题难道不是从能量守恒的角度分析最好么？
判断有没有做功就是力在切向有没有产生分位移，或者说位移方向上有没有分力。和人有没有消耗化学能一点关系都没有，箱子只受两个力，重力和拉力，重力做负功，拉力做正功，哪怕人是被炮弹打出去的，那也是对箱子做功。你分析人的时候就要考虑电梯的作用力，你考虑箱子不能考虑电梯，因为电梯对箱子没有作用力。
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引用63楼 @ 发表的:
道理JRS都懂，可是鸽子为什么大
BXJ科普是最累的，搞专业得去知乎，简单易懂能理解的就理解不能理解千万别多说，不然得累死，一本正经的胡说八道才是最适合BXJ的
好吧，我错了，你是对的。我还是觉得，思考一下撸一管能消耗多少卡路里比较有价值。。。
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引用64楼 @ 发表的:
判断有没有做功就是力在切向有没有产生分位移，或者说位移方向上有没有分力。和人有没有消耗化学能一点关系都没有，箱子只受两个力，重力和拉力，重力做负功，拉力做正功，哪怕人是被炮弹打出去的，那也是对箱子做功。你分析人的时候就要考虑电梯的作用力，你考虑箱子不能考虑电梯，因为电梯对箱子没有作用力。
ok
请解释这个现象
假设这个人是一个巨大的胖子，体能只够从一楼爬到10楼，现在他坐电梯从1楼升到100楼，轻松无比，他的双脚顶着他肥胖的躯体做了那么多功，他的双脚也是人身体的一部分，为啥他一点也不累？
引用64楼 @ 发表的:
判断有没有做功就是力在切向有没有产生分位移，或者说位移方向上有没有分力。和人有没有消耗化学能一点关系都没有，箱子只受两个力，重力和拉力，重力做负功，拉力做正功，哪怕人是被炮弹打出去的，那也是对箱子做功。你分析人的时候就要考虑电梯的作用力，你考虑箱子不能考虑电梯，因为电梯对箱子没有作用力。
引用66楼 @ 发表的:
ok
请解释这个现象
假设这个人是一个巨大的胖子，体能只够从一楼爬到10楼，现在他坐电梯从1楼升到100楼，轻松无比，他的双脚顶着他肥胖的躯体做了那么多功，他的双脚也是人身体的一部分，为啥他一点也不累？
或者这个大胖子背着一个巨大的包，这样更形象
引用66楼 @ 发表的:
ok
请解释这个现象
假设这个人是一个巨大的胖子，体能只够从一楼爬到10楼，现在他坐电梯从1楼升到100楼，轻松无比，他的双脚顶着他肥胖的躯体做了那么多功，他的双脚也是人身体的一部分，为啥他一点也不累？因为骨骼是刚性的，如果一定要把脚和人分开，，那么对人体做功的是腿骨，而不是脚部，肌肉收缩，因此不累。如果电梯加速度太大，比如飞船升空，好几倍的重力加速度，会发生骨折。
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引用2楼 @ 发表的:
那个帖子真是能看出来教育程度，很多都只是用高中的思维来看待问题
那个问题本来就是高中问题吧....没什么高级思维啊...发自手机虎扑
Glory Glory Man United
引用66楼 @ 发表的:
ok
请解释这个现象
假设这个人是一个巨大的胖子，体能只够从一楼爬到10楼，现在他坐电梯从1楼升到100楼，轻松无比，他的双脚顶着他肥胖的躯体做了那么多功，他的双脚也是人身体的一部分，为啥他一点也不累？
如果把自己和脚分割开，假设都匀速，两种情况脚对身子做功是一样的，区别在于电梯克服人体重力也对脚做功了，而爬楼梯只能自己克服重力。。发自手机虎扑
不黑不骂，抵制网络暴力，从我做起
引用66楼 @ 发表的:
ok
请解释这个现象
假设这个人是一个巨大的胖子，体能只够从一楼爬到10楼，现在他坐电梯从1楼升到100楼，轻松无比，他的双脚顶着他肥胖的躯体做了那么多功，他的双脚也是人身体的一部分，为啥他一点也不累？
如果把自己和脚分割开，假设都匀速，两种情况脚对身子做功是一样的，区别在于电梯克服人体重力也对脚做功了，而爬楼梯只能自己克服重力。。发自手机虎扑
不黑不骂，抵制网络暴力，从我做起
在物理题中，人只是一种工具或者无机物罢了发自手机虎扑
捧杀太狠，毒奶太浓...
引用68楼 @ 发表的:
因为骨骼是刚性的，如果一定要把脚和人分开，，那么对人体做功的是腿骨，而不是脚部，肌肉收缩，因此不累。如果电梯加速度太大，比如飞船升空，好几倍的重力加速度，会发生骨折。
你这解释神了、、哈哈、、
那这个胖子躺在电梯里从1楼升到100楼，胖子与电梯地面接触的部位支撑着他的体重，肚皮上放一个箱子，这些部位是胖子身体一部分，所以也可以说胖子做了功？
怎么理解？哈哈
引用72楼 @ 发表的:
在物理题中，人只是一种工具或者无机物罢了
哥们才说到点子上，人只是一个机器人，考虑他累不累实在是没必要。。。
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引用73楼 @ 发表的:
你这解释神了、、哈哈、、
那这个胖子躺在电梯里从1楼升到100楼，胖子与电梯地面接触的部位支撑着他的体重，肚皮上放一个箱子，这些部位是胖子身体一部分，所以也可以说胖子做了功？
怎么理解？哈哈
对，胖子的肚皮对箱子做了功。
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引用73楼 @ 发表的:
你这解释神了、、哈哈、、
那这个胖子躺在电梯里从1楼升到100楼，胖子与电梯地面接触的部位支撑着他的体重，肚皮上放一个箱子，这些部位是胖子身体一部分，所以也可以说胖子做了功？
怎么理解？哈哈
做功不一定要自己耗费能量，可以作为一个能量转化媒介，比如提箱子那人做功了，但是只是将电梯能量转移到箱子上。可以再假设一下，电梯给人的力是大于人重力的，如果没有提箱子还是这个力，那人不是加速度飞上天了？那么人获得的多余的能量就转化为多余的势能，当然这个情况不会发生。发自手机虎扑
不黑不骂，抵制网络暴力，从我做起
引用75楼 @ 发表的:
对，胖子的肚皮对箱子做了功。
这句话的理解是正确的，肚皮做了功，胖子没做功，胖子做功是要消耗自身能量的，能量不会凭空产生
电梯里搁一张板凳，凳子上放一箱子，电梯上升，板凳是否做功？
这两个例子差别在哪？
差别就在于人做功的判断依据是：是否消耗自身能量，所谓做功，一定伴随着能量的转移或转化。
引用76楼 @ 发表的:
做功不一定要自己耗费能量，可以作为一个能量转化媒介，比如提箱子那人做功了，但是只是将电梯能量转移到箱子上。可以再假设一下，电梯给人的力是大于人重力的，如果没有提箱子还是这个力，那人不是加速度飞上天了？那么人获得的多余的能量就转化为多余的势能，当然这个情况不会发生。
见77楼
引用78楼 @ 发表的:
见77楼
貌似咱俩观点一致，不过我是手机党。。发自手机虎扑
不黑不骂，抵制网络暴力，从我做起
引用78楼 @ 发表的:
见77楼
看了下，你说的都没问题，只是：判断是否做功取决于是否消耗化学能谁错了吧。。发自手机虎扑
不黑不骂，抵制网络暴力，从我做起
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把水桶提着不动，没做功，为何会感到累？收藏
肌肉收缩。
拉力等于重力。
不做功也会累，做功和累没关系　　当一群母鸡没有公鸡的情况下，其中的一只会发生性转变。变成公鸡以便维持种群的繁衍。
人消耗的能量越多越快就越累，而消耗的能量不仅用来做功，还要用来维持骨骼肌肉的紧张状态，还要维持其他生理过程。
能量平衡，以地面为参考系，桶有重力势能，，，，懂了吧！简单的从力角度分析
为了平衡这势能，需要ATP,
肌肉长时间收缩，施力于水桶，提供于重力平衡的力，
也许是因为重力等于拉力人在拉物体，物体也在往下拉人。所以感到累。没有做功是力的方向是向上的而人带着物体是水平方向移动，这两者没关系吧。
也许是因为重力等于拉力人在拉物体，物体也在往下拉人。所以感到累。没有做功是力的方向是向上的而人带着物体是水平方向移动，这两者没关系吧。
累是因为消耗了能量嘛
然后又根据能量守恒
所消耗的能量即桶重力势能的来源 ——这样理解可以吗？
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为兴趣而生，贴吧更懂你。或为什么人拎着很重的东西站着不动还会觉得很累？事实上几乎没有做任何功？
拎着的东西的力毫无疑问是竖直向下的，但是手拎着的力和他抵消并没有产生位移。如果说走路晃来晃去或者说克服空气阻力还做了一部分功，那站着不动为什么还是会很累？事实上没有做任何功。 补充一下，有朋友说站半个小时还累呢，这当然不错，但是你躺半个小时总不累吧？咱们还是单纯说拎东西的事啊 再补充一下，把问题看完了再说，别上来就初中物理高中物理的，幼儿园物理你倒是解释清楚啊！
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154 个回答
楼主这个问题问得非常好。宏观上看好像我们拎着东西站着没有做功，但你肌肉内的微观结构此时正忙得不可开交呢。它们不断做机械功并消耗化学能。你需要了解一定的有关肌肉构造的知识，才能理解这个现象。肌肉为什么能收缩呢？简单说就是有两种互相穿插的蛋白纤维能做相对位移。两种纤维相向滑动时肌肉紧张收缩，消耗ATP，长度缩短。那么是什么让肌纤维相向运动呢？在其中一种肌纤维上，安装有一种肌动蛋白，它是个分子马达，工作过程非常像拔河，或登山的人抓着绳子向上爬。两种纤维就是他们拉动的。那肌肉收缩后静止时，长度不变，也做功吗？也做！此时肌动蛋白为了维持紧张状态还在不断攀爬做功，但你拎着重物又在向反方向拉扯，此时两种肌纤维相对位置处于动态平衡状态。就好比一个人爬山，刚爬一米又脱手掉下来一米，虽然总体上没有缩短与山顶距离，但为了维持高度，人必须不断向上爬。这过程当然是消耗能量的。这些ATP能量一部分转化为肌动蛋白的动能，一部分转为热，被血液带走，耗散掉。
不邀怒答一发～手机码字不太舒服，说的不清楚的话见谅从完全物理的角度这个事情是说不清楚的，我想题主的意思是“为什么肌肉不做功只产生力也会消耗能量、会累”以及“为什么站着不动肌肉会用力”。（听说题主是改过题目的…诶不管了）首先为了回答这个问题，我们来看一看肌肉收缩的原理。咱们常说的肌肉中主要含有两种纤维蛋白，分别叫粗肌丝和细肌丝，两种纤维含量都很多，交错排列。粗肌丝的末端有“横桥”，伸向细肌丝。当来一个信号的时候，肌肉里的横桥就会水解ATP，然后抓住细肌丝，就向后拽，导致细肌丝粗肌丝发生相对滑动。当肌肉中无数个粗细肌丝相互滑动的时候，肌肉就“收缩”了。肌肉收缩分为两大类基本形式：等长收缩和等张收缩。等张收缩指肌肉收缩过程中长度减小，而张力不变。这个很好理解，比如你挥一下手就主要是等张收缩。等长收缩则指由于外力限制，收缩过程中肌肉长度不变的而张力改变的收缩，比如你用力握拳，尽管你的手指手掌没有相对位移，但你也明显感到你的肌肉是“用了力的”。在等长收缩的时候，尽管肌肉不发生缩短，横桥同样会在刺激下水解ATP，拽着细肌丝向后拉，产生张力。这时候你可能会觉得不对：咦明明我拎着东西的时候拉力和长度都没有发生改变啊，那是哪种呢？其实上面所说的等长收缩中张力的改变，指的是在“单收缩”中张力发生的变化。当一个单一刺激到达长度无法改变的肌纤维后，肌纤维发生等长收缩，张力从0上升到一个峰值，这个过程叫收缩期。然后张力逐渐下降至0，这个过程叫做舒张期。上升的然而在我们拎着东西的时候，我们的大脑一直在给肌肉发高频率的信号，信号的间隔甚至小于收缩期的时间。也就是说当肌肉受到一个信号开始收缩时，还来不及舒张，下一个信号又来了，于是肌肉只能跳过舒张期而又开始另一个收缩期。这个过程称之为强直收缩。仔细想一想，这个过程其实强度是很高的，因为神经要连续发送高频信号，而肌肉也要一直收缩。说完了肌肉收缩的过程，我们再来看一看疲劳。肌肉疲劳是指肌肉在较高频率刺激下，收缩反应越来越弱，直至不再收缩的现象。这种现象是由于肌肉收缩能量转化率不高有需要很多能量，所以会大量消耗ATP。而产生ATP的速度如果跟不上消耗ATP的速度，ATP浓度降低，最终ATP浓度使肌肉无法完成收缩活动。在像拎东西这种强直信号的刺激下，很快肌肉就会达到疲劳状态。而在较为剧烈的运动中，由于氧供应和其他因素的限制，有氧呼吸提供ATP的速度不足以支持肌肉活动，因此无氧的糖酵解就成为了提供迅速分解的ATP的主要来源。同时这种无氧呼吸会产生大量乳酸扩散到血液中，产生“酸痛感”。至于“为什么拎着东西肌肉会用力，直接拽着肉发生弹性形变不就好了吗？”的想法，答案是因为肌肉受外力牵张、拉长时，会引起“牵张反射”，即肌梭中部神经元受刺激产生信号，经中枢信号传递给支配肌肉的神经，从而引起肌肉收缩。感觉说了一大堆但说的都不是很清楚…有时间换电脑补几张图吧如有错漏还请大神们指正…毕竟我也只是一只伪竞赛狗参考资料：陈守良第四版以及，我好像记得神经也会产生“疲劳”，但具体找不到了…还求大神指点
随便写点东西收到这么多赞有点受宠若惊。。。对于评论里一些回答，怎么说呢，对于 W = FS 这种公式就不用给我说啦。。。对一些明显没理解物理概念的评论我也不一一纠正了，祝大家天天进步~========不专业，强行答一次把重物挂墙上不需要能量，但人提重物却很累。why？首先题主的思路是对的，人做功吗？答案是，做功为了维持肌紧张，人体需要消耗ATP，换句不准确的话说，由于肌肉本身没有这个强度，那么维持这个强度，必须做功。打个比方，我们用一个喷泉“顶“起重物，使喷泉的冲击力和重力平衡。显然，水对重物不做功，但水为了与重物发生“不做功的作用“，它必须先获得足够的动能。这个动能不会传递给重物，但若没有这个动能，就无法发生作用。同一个道理，直升机悬停也要烧油
肌肉的等长收缩也是要消耗ATP的。
有一种功叫内功，以发热为表现形式。
因为你的手臂关节没有“闭锁”功能，所以肌肉就靠及其细微的抽搐运动来维持关节姿态，实际上你的是“运动的”，但是这个概念不是物理模型上的“做功”，物理上只关心这个水桶的空间与时间问题，同时物理模型上你的手臂应该是个刚体的钩子，水桶的动能和势能都没有改变，而你作为“刚体”的人也没对他做功。但是切换回到现实的问题来，考虑生物体的模型，你是对水桶做功的，刚才我说了，你的肌肉要做极其微小但是力量很大的“抽搐”运动，水桶真实情况是极其微弱的在“上下抖动”的，水桶是在做及其微弱的震动。不信你现在就拿起一支笔，然后控制你的手臂让他保持不动，你仔细看，你的手其实会抖动的。
嗯，因为你的肌肉并不是刚性的，更类似于弹性的。所以你拎着东西，你的肌肉为了对抗拉力，保持一定的长度，必然要消耗能量，保持肌丝的相对位置。包括你保持站立状态，肌肉为了维持体型，也需要处于收缩状态，因此也在耗能。而躺着的时候，因为你不需要维持平衡，保持一定姿势，所以可以近似的认为骨骼肌完全放松。
假设一个人手里提着一个猪头站在火车站广场一动不动一、设猪头重mKg,人提起来后高度为h,然后一直保持平衡状态二、力在空间上的积累为功 力在时间上的积累为冲量显然，提着猪头一动不动，该猪头在空间上的位移就为0。但是一直提着，力就在时间上积累,设提着的时间为t，人给猪头的力为F。则猪头所受冲量为： I=（F-mg)*t=0 即：Ft=mgt只要人一直提着猪头，重力对猪头就会一直在时间上积累，那么人也就必须一直给猪头一个与重力相反的力来抵消，以维持该猪头一直处于高度为h且一动不动的状态。既然人一直提着猪头不动，那么他就必须一直对猪头施加一个mg大小的力。一直出力，自然会累。那么，为什么会累呢？三、为什么会累人的力来自于肌肉，就当是竖直着胳膊提着猪头吧，因为这种状态下肌肉产生的力最大。这个时候肌肉会积极收缩，但是由于提着猪头，还是会被拉长，即产生离心收缩。肌肉收缩产生张力必须依靠生理作用来维持，通过ATP的不断水解来实现。不断消耗ATP那么ATP也就需要不断地补上，通过呼吸作用消耗葡萄糖等物质来产生ATP.当然一般提着重物不会重到需要无氧呼吸来维持ATP的供应。肌肉一直处于兴奋状态就会产生肌肉疲劳，然后通过神经-肌肉接头将这种信息传递给大脑，大脑就会告诉你，放下吧，就是神经系统给人自身一种保护机制，这就是累，表现出来就是想放下猪头。当然这个时候如果你看到有一群手持大刀的人向自己跑过来，这种累的感觉会立马消失，力气满满的撒腿就跑，当然聪明一点的人会把提着的猪头朝那群人扔过去再跑，恩，然后大概就会感觉到肌肉酸了吧，这个时候必须用上无氧呼吸了，不然被砍了也不一定啊……
做功了。并不是只有机械功才叫功。你体内的化学反应将化学能转化为热能，产生热功和机械功都会消耗能量，产生乳酸，让你觉得累。
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你可能喜欢手里提个重物一段时间，并没有做功，为什么累？
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经典初中问题。对于重物，没做功，你自己提着和拿个挂钩挂着是一样的。然而提着重物的力是怎么产生的？对于一个挂钩（和与之连结的底座），力来自于弹性形变，来自于弹性势能和重力势能的转化对于你的手，或者说身体，要维持肌肉收缩，需要不断消耗能量，消耗atp，必要的时候还会无氧呼吸生成乳酸（因此会酸痛），来维持这个力。为什么人体是这样的结构？因为人体需要做各种各样的灵活运动。你做成硬的，倒是不持续消耗能量了，你站桩能活下来吗？
专业人士看看就好。一个重物，对它做功，让它升起来，然后停止，它又落下来，那么，做的功变成了什么。我认为这个就和人体很像，功是零，但是看不见的内能，形变，化学能，生物能都改变了。
因为有竖直向下的重力并且重物具有重力势能
你在提水水不动的时候肯定是不做功的，但是你提着水的时候肯定是要用力的，而你的身体一直处于使用力的状态，当时间长了你的身体当然会累。这个和功是没有关系的，只和力有关。
我记得初中课本上的语句是没有对该物体做功而不是没有做功吧
题主，从根本上没有搞清功跟力的区别，建议回初中去学习学习哦对了，初中应该已经开学了吧？（→_→）　
很简单，提东西的时候你用力没？
有施力没做功
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