Чем больше масса тем меньше

Чем больше масса тела, тем меньше мозг? Еще одна причина сбросить лишний вес

Отрывок из книги Дэвида Перлмуттера «Еда и Мозг. Что углеводы делают со здоровьем, мышлением и памятью»

Дэ­вид Перлмут­тер — из­вест­ный нев­ро­лог и спе­ци­а­лист по во­про­сам пи­та­ния. За годы прак­ти­ки он уста­но­вил связь меж­ду тем, что мы едим, и ра­бо­той на­ше­го моз­га. Пра­виль­ная ди­е­та поз­во­ля­ет со­хра­нить хо­ро­шее са­мо­чув­ствие и остро­ту ума, а про­бле­мы с па­мя­тью, стресс, бес­сон­ни­ца и пло­хое на­стро­е­ние ле­чат­ся от­ка­зом от опре­де­лен­ных про­дук­тов. В кни­ге «Еда и Мозг. Что уг­ле­во­ды де­ла­ют со здо­ро­вьем, мыш­ле­ни­ем и па­мя­тью», ко­то­рая вы­шла в из­да­тель­стве «МИФ», Перлмут­тер опи­ра­ет­ся на ре­зуль­та­ты по­след­них на­уч­ных ис­сле­до­ва­ний и дает эф­фек­тив­ные ре­ко­мен­да­ции, как со­хра­нить мозг здо­ро­вым и су­ще­ствен­но сни­зить риск его за­бо­ле­ва­ний.

Прак­ти­че­ски все по­ни­ма­ют, что но­сить лиш­ний вес — пло­хо для здо­ро­вья. Но если нуж­на еще одна при­чи­на, что­бы сбро­сить лиш­ние ки­ло­грам­мы, то мо­ти­ва­ци­ей мо­жет стать страх ли­шить­ся ума — фи­зи­че­ски и бук­валь­но.

Ко­гда я учил­ся в ин­сти­ту­те, пре­об­ла­да­ла точ­ка зре­ния, что жи­ро­вые клет­ки — это в первую оче­редь скла­ды для неже­ла­тель­ных за­па­сов. Аб­со­лют­но невер­ный взгляд. Се­го­дня из­вест­но, что жи­ро­вые клет­ки не про­сто хра­нят ка­ло­рии — они го­раз­до ак­тив­нее во­вле­че­ны в фи­зио­ло­ги­че­ские про­цес­сы. Мас­сы жира, ко­то­рые об­ра­зу­ют слож­ные гор­мо­наль­ные ор­га­ны, — что угод­но, но не пас­сив­ные си­сте­мы. Вы пра­виль­но про­чи­та­ли: жир — это ор­ган. И один из са­мых тру­до­лю­би­вых в ва­шем теле: он вы­пол­ня­ет мно­го функ­ций по­ми­мо под­дер­жа­ния теп­ла и за­щи­ты. Осо­бен­но это от­но­сит­ся к вис­це­раль­но­му жиру, ко­то­рый об­во­ла­ки­ва­ет внут­рен­ние ор­га­ны: пе­чень, поч­ки, под­же­лу­доч­ную же­ле­зу, серд­це и ки­шеч­ник.

В по­след­нее вре­мя вис­це­раль­ный жир на­чал при­ко­вы­вать к себе при­сталь­ное вни­ма­ние, и не зря: те­перь мы зна­ем, что он раз­ру­ши­те­лен для здо­ро­вья. Мы мо­жем пе­ча­лить­ся по по­во­ду раз­дав­ших­ся бе­дер, скла­док на та­лии, цел­люли­та и тол­стых яго­диц, но худ­ший вид жира — тот, ко­то­рый нель­зя ни уви­деть, ни по­тро­гать. В край­нем слу­чае мы ви­дим на­ви­са­ю­щий жи­вот и склад­ки на бо­ках — внеш­ние при­зна­ки того, что внут­рен­ние ор­га­ны по­кры­ты жи­ром. Имен­но по­это­му окруж­ность та­лии — по­ка­за­тель здо­ро­вья, про­гно­сти­че­ский фак­тор бу­ду­щих про­блем и смерт­но­сти.

Мы рас­по­ла­га­ем до­ку­мен­таль­ны­ми под­твер­жде­ни­я­ми, что вис­це­раль­ный жир мо­жет ини­ци­и­ро­вать вос­па­ле­ния и вы­ра­ба­ты­вать сиг­наль­ные мо­ле­ку­лы, ко­то­рые на­ру­ша­ют нор­маль­ный ход гор­мо­наль­ных про­цес­сов. Это, в свою оче­редь, под­дер­жи­ва­ет кас­кад рас­хо­дя­щих­ся нега­тив­ных яв­ле­ний. Вис­це­раль­ный жир не про­сто со­зда­ет вос­па­ле­ние вдоль всей це­поч­ки био­ло­ги­че­ских со­бы­тий — он вос­па­ля­ет­ся и сам. В нем на­хо­дят при­ста­ни­ще мно­же­ство вос­па­ли­тель­ных бе­лых кро­вя­ных те­лец. Фак­ти­че­ски вис­це­раль­ный жир фор­ми­ру­ет гор­мо­наль­ные и вос­па­ли­тель­ные мо­ле­ку­лы, ко­то­рые по­па­да­ют непо­сред­ствен­но в пе­чень, а та, есте­ствен­но, от­ве­ча­ет вы­стре­лом на вы­стрел (на­при­мер, вос­па­ли­тель­ны­ми ре­ак­ци­я­ми и со­зда­ни­ем ве­ществ, раз­ру­ша­ю­щих гор­мо­ны). Если ко­рот­ко: вис­це­раль­ный жир — не про­сто хищ­ник, ко­то­рый пря­чет­ся за де­ре­вом, это во­ору­жен­ный и опас­ный враг. Ко­ли­че­ство за­бо­ле­ва­ний, свя­зан­ных с ним, огром­но: от оче­вид­ных, вро­де ожи­ре­ния и ме­та­бо­ли­че­ско­го син­дро­ма, до не столь яв­ных: рака, ауто­им­мун­ных на­ру­ше­ний и за­бо­ле­ва­ний го­лов­но­го моз­га.

Нетруд­но про­сле­дить за свя­зя­ми меж­ду из­бы­точ­ным ко­ли­че­ством жира, ожи­ре­ни­ем и дис­функ­ци­я­ми моз­га. Из­бы­точ­ный жир по­вы­ша­ет не толь­ко ре­зи­стент­ность к ин­су­ли­ну, но и про­из­вод­ство хи­ми­че­ских ве­ществ, непо­сред­ствен­но воз­дей­ству­ю­щих на де­ге­не­ра­цию моз­га.

В од­ном спе­ци­аль­ном ис­сле­до­ва­нии, опуб­ли­ко­ван­ном в 2005 году, со­от­но­ше­ние та­лии и бе­дер бо­лее чем у ста че­ло­век срав­ни­ва­лись со струк­тур­ны­ми из­ме­не­ни­я­ми в их моз­ге. Уче­ные так­же со­по­став­ля­ли из­ме­не­ния го­лов­но­го моз­га с уров­нем са­ха­ра и ин­су­ли­на на­то­щак. Они хо­те­ли вы­яс­нить, су­ще­ству­ет ли связь меж­ду струк­ту­рой моз­га и объ­е­мом жи­во­та че­ло­ве­ка, и по­лу­чи­ли по­ра­зи­тель­ные ре­зуль­та­ты: чем боль­ше от­но­ше­ние окруж­но­сти та­лии к окруж­но­сти бе­дер (то есть чем боль­ше жи­вот), тем мень­ше центр па­мя­ти моз­га — гип­по­камп. Гип­по­камп иг­ра­ет важ­ней­шую роль для па­мя­ти, а его ра­бо­та на­пря­мую за­ви­сит от раз­ме­ра. С умень­ше­ни­ем гип­по­кам­па па­мять сни­жа­ет­ся. Но и это не все: было об­на­ру­же­но, что чем боль­ше это со­от­но­ше­ние, тем выше риск мик­ро­ин­суль­тов, ухуд­ша­ю­щих ра­бо­ту моз­га. Ав­то­ры пи­шут: «Ре­зуль­та­ты со­гла­су­ют­ся с рас­ту­щей до­ка­за­тель­ной ба­зой, ко­то­рая свя­зы­ва­ет ожи­ре­ние, со­су­ди­стые за­бо­ле­ва­ния и вос­па­ле­ние с ухуд­ше­ни­ем ко­гни­тив­ных спо­соб­но­стей и де­мен­ци­ей». Даль­ней­шие ис­сле­до­ва­ния под­твер­ди­ли: с каж­дым лиш­ним ки­ло­грам­мом, осо­бен­но при цен­траль­ном ожи­ре­нии (Цен­траль­ное или аб­до­ми­наль­ное ожи­ре­ние — вид ожи­ре­ния, ко­гда ос­нов­ные от­ло­же­ния об­ра­зу­ют­ся в об­ла­сти жи­во­та), ко­то­рое опре­де­ля­ет со­от­но­ше­ние та­лии и бе­дер, мозг несколь­ко умень­ша­ет­ся.

В сов­мест­ном ис­сле­до­ва­нии Ка­ли­фор­ний­ско­го уни­вер­си­те­та в Лос-Ан­дже­ле­се и Питтс­бург­ско­го уни­вер­си­те­та ней­ро­био­ло­ги изу­ча­ли сним­ки моз­га у 94 па­ци­ен­тов в воз­расте свы­ше 70 лет, участ­во­вав­ших ра­нее в ис­сле­до­ва­ни­ях сер­деч­но-со­су­ди­стой си­сте­мы и ко­гни­тив­ных спо­соб­но­стей. Ни у кого из участ­ни­ков не было де­мен­ции или иных ко­гни­тив­ных ухуд­ше­ний, и за ними на­блю­да­ли в те­че­ние пяти лет. Уче­ные об­на­ру­жи­ли, что мозг ис­пы­ту­е­мых с ожи­ре­ни­ем, ими счи­та­лись люди с ин­дек­сом мас­сы тела свы­ше 30 (Ин­декс мас­сы тела — по­ка­за­тель со­от­вет­ствия меж­ду ро­стом че­ло­ве­ка и его мас­сой. I = m/​​​​h2, где m — мас­са тела в ки­ло­грам­мах, а h — рост в мет­рах. Нор­мой счи­та­ет­ся при­мер­но 18,5–25), вы­гля­дел на 16 лет стар­ше, чем у лю­дей с нор­маль­ным ве­сом. Мозг участ­ни­ков с из­бы­точ­ным ве­сом (ин­декс мас­сы тела от 25 до 30) вы­гля­дел на 8 лет стар­ше, чем у бо­лее ху­дых. Кон­крет­нее, у лю­дей с ожи­ре­ни­ем моз­го­вая ткань име­ла мас­су на 8% мень­ше, чем у участ­ни­ков экс­пе­ри­мен­та с нор­маль­ным ве­сом, а у лю­дей с по­вы­шен­ным ве­сом — на 4% мень­ше. Большая часть этой тка­ни была уте­ря­на в лоб­ной и ви­соч­ной до­лях моз­га — об­ла­стях, где мы, по­ми­мо про­че­го, при­ни­ма­ем ре­ше­ния и со­хра­ня­ем вос­по­ми­на­ния. Ав­то­ры ис­сле­до­ва­ния спра­вед­ли­во ука­зы­ва­ют, что это мо­жет иметь се­рьез­ные по­след­ствия для ста­ре­ю­щих туч­ных лю­дей или лю­дей с по­вы­шен­ным ве­сом, вклю­чая по­вы­шен­ный риск бо­лез­ни Альц­гей­ме­ра.

Без со­мне­ния, здесь мы на­блю­да­ем по­роч­ные цик­лы, каж­дый из ко­то­рых спо­соб­ству­ет дру­го­му. Ге­не­ти­ка мо­жет вли­ять на склон­ность к пе­ре­еда­нию и уве­ли­че­нию веса, а они — на уро­вень ак­тив­но­сти, ре­зи­стент­ность к ин­су­ли­ну и риск раз­ви­тия диа­бе­та. За­тем диа­бет вли­я­ет на вес и ба­ланс са­ха­ра в кро­ви. Как толь­ко че­ло­век ста­но­вит­ся диа­бе­ти­ком и на­чи­на­ет ве­сти си­дя­чий об­раз жиз­ни, на­ру­ше­ния неиз­беж­но воз­ни­ка­ют не толь­ко в го­лов­ном моз­ге, но и во всех тка­нях и ор­га­нах. А на­чи­ная де­гра­ди­ро­вать и фи­зи­че­ски умень­шать­ся, мозг пе­ре­ста­ет нор­маль­но функ­ци­о­ни­ро­вать. Цен­тры ап­пе­ти­та и кон­тро­ля веса уже не ра­бо­та­ют в пол­ную силу и дают сбои, тем са­мым за­мы­кая по­роч­ный круг.

Важ­но по­ни­мать, что все эти из­ме­не­ния вклю­ча­ют­ся, как толь­ко в ор­га­низ­ме по­яв­ля­ет­ся лиш­ний жир, по­это­му вы долж­ны немед­лен­но на­чать сни­же­ние веса. В ка­кой-то сте­пе­ни мож­но спро­гно­зи­ро­вать стра­да­ния ва­ше­го моз­га че­рез трид­цать лет, про­сто из­ме­рив ко­ли­че­ство жира в теле. В от­че­те 2008 года ка­ли­фор­ний­ские уче­ные про­ра­бо­та­ли све­де­ния бо­лее чем о 6500 па­ци­ен­тах, об­сле­до­вав­ших­ся с се­ре­ди­ны 1960-х по 1970-е годы. Они хо­те­ли узнать: у кого по­яви­лась де­мен­ция? Ко­гда эти люди об­сле­до­ва­лись впер­вые (в сред­нем на 36 лет рань­ше), были про­из­ве­де­ны раз­лич­ные из­ме­ре­ния для опре­де­ле­ния со­дер­жа­ния жира в их теле. Из­ме­ря­лись жи­вот, окруж­ность бе­дер, рост и мас­са. Спу­стя три де­сят­ка лет ока­за­лось, что у лю­дей с боль­шим со­дер­жа­ни­ем жира риск де­мен­ции рез­ко уве­ли­чил­ся. В ис­ход­ной груп­пе на­ли­чие де­мен­ции ди­а­гно­сти­ро­ва­ли 1049 па­ци­ен­там. Ко­гда срав­ни­ва­лись груп­па участ­ни­ков с наи­мень­шим со­дер­жа­ни­ем жира и груп­па с наи­боль­шим со­дер­жа­ни­ем, было об­на­ру­же­но, что риск де­мен­ции у участ­ни­ков из по­след­ней груп­пы воз­рос по­чти вдвое. Ав­то­ры при­шли к за­клю­че­нию: «Как и в слу­чае диа­бе­та и сер­деч­но-со­су­ди­стых за­бо­ле­ва­ний, цен­траль­ное ожи­ре­ние (жир на жи­во­те) так­же яв­ля­ет­ся фак­то­ром рис­ка для де­мен­ции». От­ме­чу, что в сред­нем воз­расте из­бы­точ­ный вес с по­сле­ду­ю­щим его сбра­сы­ва­ни­ем все рав­но мо­жет иметь непри­ят­ные по­след­ствия, так что луч­ше из­бе­гать пол­но­ты с са­мо­го на­ча­ла.

В 2018 году в Ве­ли­ко­бри­та­нии по­яви­лась ста­тья с пе­чаль­ны­ми ре­зуль­та­та­ми об­сле­до­ва­ния бо­лее чем 10 ты­сяч лю­дей в те­че­ние 28 лет. На­ли­чие ожи­ре­ния в 50 лет при от­сут­ствии его в 60 или 70 лет по-преж­не­му свя­зы­ва­лось с риском де­мен­ции. Хотя вы­во­ды были зло­ве­щи­ми («Со­вре­мен­ная эпи­де­мия ожи­ре­ния мо­жет по­вли­ять на бу­ду­щую ско­рость рас­про­стра­не­ния де­мен­ции»), на­де­юсь, что мы ис­поль­зу­ем эту ин­фор­ма­цию и вдох­но­вим­ся на пе­ре­ме­ны пря­мо сей­час

Все са­мое важ­ное и ин­те­рес­ное со­би­ра­ем в на­шем Telegram

Источник

Масса и плотность

Слово «масса» мы ежедневно используем в своей жизни.

Все вещества состоят из мельчайших частичек: атомов и молекул. В разных веществах масса этих частичек разная, она зависит от параметров еще более мелких частиц, составляющих атомы и молекулы. В результате исследований было доказано, что чем плотнее атомы или молекулы расположены друг к другу, тем выше масса тела.

На сегодняшний день различают некоторые свойства вещества, с помощью которых характеризует массу тел:

Численно величина массы остается одинаковой, независимо от того, какое именно свойство рассматривается.

Инертность

Различают две разновидности массы: инертную и гравитационную.

Инертностью называется способность тела сопротивляться при попытке изменения его скорости. При этом тела разной инертной массы с разной силой оказывают такое сопротивление. Тела с разной массой, находящиеся под одинаковым воздействием внешних сил, изменяют свою скорость по-разному.

Сложно разобраться самому?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Инертность зависит от параметров массы тела. Чем больше масса тела, тем медленнее оно будет менять скорость. Меру инертности определяет инертная масса тела. Если тела взаимодействуют между собой, то оба они изменяют свою скорость. Данный процесс сопровождается появлением ускорений у этих тел.

Отношение ускорений взаимодействующих тел равняется обратному отношению масс данных тел.

В международной системе измерений единицей измерения массы является килограмм (кг).

Свойства массы

Масса имеет определенные характеристики:

Для определения значения массы существует международный эталон. Он называется килограммом, находится во Франции и выглядит как металлический цилиндр, высотой и диаметром по 39 мм.

В международной системе измерений массу обозначают латинской маленькой буквой m. Масса – величина скалярная.

Массу тела можно определить различными способами. В основном на практике пользуются весами. Весы показывают гравитационную массу и бывают различного исполнения: пружинные, рычажные и электронные.

Для определения массы весами пользовались еще около 4 тысяч лет назад древние египтяне. К нашему времени конфигурация весов конечно же изменилась, и на сегодняшний день весы бывают различных размеров и конструкций. Существуют весы для определения массы очень маленьких по размеру тел, а также крупногабаритных объектов. Например, в химических лабораториях применяются сверхточные весы для определения небольших масс навесок, а для взвешивания автомобилей применяются крупногабаритные весы с большей погрешностью измерений.

Плотность вещества

Плотность вещества будет тем большей, чем больше плотность расположения атомов и молекул. При различных агрегатных состояниях вещества изменяется его плотность.

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

Если вещество находится в твердом агрегатном состоянии, то степень его плотности выше, так как атомы при этом расположены плотнее. Если то же самое вещество пребывает в жидком агрегатном состоянии, его плотность уменьшается, но её значение очень близко к значению плотности в твёрдом состоянии. В газообразном агрегатном состоянии молекулы и атомы расположены на большом расстоянии друг от друга, поэтому плотность их расположения достаточно низкая. Соответственно плотность того же вещества будет иметь меньшее значение.

Источник

Плотность вещества

Масса

Начнем с самого сложного — с массы. Казалось бы, это понятие мы слышим с самого детства, примерно знаем, сколько в нас килограмм, и ничего сложного здесь быть не может. На самом деле, все сложнее.

В Международном бюро мер и весов в Париже есть цилиндр массой один килограмм. Материал этого цилиндра — сплав иридия и платины. Его масса равна одному килограмму, и этот цилиндр — эталон для всего мира.

Высота этого цилиндра приблизительно равна 4 см, но чтобы его поднять, нужно приложить немалую силу. Необходимость эту силу прикладывать обуславливается инерцией тел и математически записывается через второй закон Ньютона.

Второй закон Ньютона

F = ma

В этом законе массу можно считать неким коэффициентом, который связывает ускорение и силу. Также масса важна при расчете силы тяготения. Она является мерой гравитации: именно благодаря ей тела притягиваются друг к другу.

Закон Всемирного тяготения

F = GMm/R2

M — масса первого тела (часто планеты) [кг]

m — масса второго тела [кг]

R — расстояние между телами [м]

G — гравитационная постоянная

G = 6.67 × 10-11 м3 кг-1 с-2

Когда мы встаем на весы, стрелка отклоняется. Это происходит потому, что масса Земли очень большая, и сила тяготения буквально придавливает нас к поверхности. На более легкой Луне человек весит меньше в шесть раз. Когда думаешь об этом, хочется взвешиваться исключительно на Луне🙃

Откуда берется масса

Физики убеждены, что у элементарных частиц должна быть масса. Доказано, что у электрона, например, масса есть. В противном случае они не могли бы образовать атомы и всю видимую материю.

Вселенная без массы представляла бы собой хаос из различных излучений, двигающихся со скоростью света. Не существовало бы ни галактик, ни звезд, ни планет. Здорово, что это не так, и у элементарных частиц есть масса. Только вот пока непонятно, откуда эта масса у них берется.

Мужчину на этой фотографии зовут Питер Хиггс. Ему мы обязаны за предположение, экспериментально доказанное в 2012 году, что массу всех частиц создает некий бозон.

Бозон Хиггса невозможно представить. Это точно не частица в форме шарика, как обычно рисуют электрон в учебнике. Представьте, что вы бежите по песку. Бежать ощутимо сложно, как будто бы увеличилась масса. Частицы пробираются в поле Хиггса и получают таким образом массу.

Объем тела

Объем — это физическая величина, которая показывает, сколько пространства занимает тело. Это важный навык — уметь объемы соотносить. Например, чтобы посчитать, сколько пластиковых шариков помещается в гигантский бассейн.

Например, чтобы рассчитать объем прямоугольного параллелепипеда, нам нужно перемножить три его параметра.

Формула объема параллелепипеда

V = a*b*c

А для цилиндра будет справедлива такая формула:

Формула объема цилиндра

V = S*h

S — площадь основания [м^2]

Плотность вещества

Плотность — скалярная физическая величина. Определяется как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму.

Формула плотности вещества

р — плотность вещества [кг/м^3]

m — масса вещества [кг]

V — объем вещества [м^3]

Плотность зависит от температуры, агрегатного состояния вещества и внешнего давления. Обычно если давление увеличивается, то молекулы вещества утрамбовываются плотнее — следовательно, плотность больше. А рост температуры, как правило, приводит к увеличению расстояний между молекулами вещества — плотность понижается.

Ниже представлены значения плотностей для разных веществ. В дальнейшем это поможет при решении задач.

Источник

Вес тела и бег, как масса бегуна влияет на скорость и технику, расчёт влияния веса на скорость бега

Каким должен быть идеальный вес у бегуна для длинных и коротких дистанций?

Отвечает тренер по бегу.

Самый быстрый марафонец мира и дважды победитель Олимпийских игр Элиуд Кипчоге при росте 167 см весит 52 кг. Это единственный на сегодня человек, пробежавший марафонскую дистанцию в 42 195 м быстрее двух часов. В то же время Усэйн Болт – самый знаменитый спринтер – при росте 195 см весит 94 кг, то есть почти в два раза тяжелее Кипчоге. И оба – лучшие на своих дистанциях. Какой же вес тогда идеален для бегуна и влияет ли он на скорость бега?

На чемпионатах мира и Олимпийских играх нет ни одного атлета с заметной прослойкой жира под кожей.

Влияет ли вес на скорость?

Это зависит от продолжительности бега. Если вы спринтер и дистанция не больше 400 м, то мышцы будут очень интенсивно работать на протяжении нескольких десятков секунд. Такая работа требует большой мощности: спринтеры делают более 200 шагов в минуту, и каждый шаг двигает атлета вперёд на 2,2-2,4 м. Неудивительно, что в стартовые колодки на коротких дистанциях встают парни и девушки с мощными рельефными мышцами.

Александр: Спринтеры проводят много времени в тренажёрном зале, работая с большими отягощениями. В противном случае у них не получается выработать взрывную силу, необходимую для очень быстрого бега. Если же вы бежите 42 км, то главным для вас будет сбережение энергии. Элита марафонского бега делает 180-190 шагов в минуту, каждый длиной 1,6-1,9 м. Среди лучших марафонцев нет людей с большими мышцами, они очень сухие. То есть чем меньше веса вы несёте, тем меньше энергии потратите.

Проще говоря, есть две общие закономерности, связывающие массу тела и скорость бегуна:

Существует ли идеальный соревновательный вес бегуна?

Любой атлет, всерьёз стремящийся к достижению лучших результатов в беге, стремится достичь своего оптимального веса. А именно – сочетание максимально возможной мышечной массы (главным образом, мышц ног) и минимально возможной общей массы тела. Все бегуны – и спринтеры, и стайеры – хотят избавиться от жира, который мешает им бежать быстрее и дольше. И это неудивительно. Для обычных людей, которые бегают в своё удовольствие, контролировать массу тела тоже важно.

Как рассчитать свой идеальный вес для бега?

Александр: Общеизвестное правило «идеальный вес = рост минус 100» вполне работает с поправкой на телосложение. Тем, кому от папы с мамой достались небольшой рост и коренастая фигура, может хватить и формулы «рост минус 90». Но только если при этом кожная складка на животе совсем тоненькая и рельеф мышц живота (те самые «кубики») хорошо виден. Часто такие люди склонны к набору веса, поэтому им нужно регулярно вставать на весы и внимательно контролировать содержимое холодильника. Их тренировки, как правило, должны быть направлены на развитие и поддержание выносливости.

И наоборот, обладателям длинных тонких рук и ног могут понадобиться дополнительные усилия по наращиванию и поддержанию достаточной мышечной массы. Это нужно для того, чтобы справляться с нагрузками во время беговых тренировок и соревнований. У людей с таким типом фигуры чаще всего не возникает проблем с выносливостью. Но без работы на развитие силы им не хватает скорости.

В любом случае, какая бы фигура у вас ни была и как бы вы ни бегали, главное – продолжать тренироваться, поддерживать физическую активность и получать от этого удовольствие.

Источник

Закон всемирного тяготения

Гравитационное взаимодействие

Земля — это большой магнит. Причем на самом деле магнит, с настоящим магнитным полем. Но сейчас речь пойдет о другом явлении, которое притягивает к Земле тела — от прыгающего с дерева котика до летящего мимо астероида. Называется это явление гравитацией.Земля — это большой магнит. Причем на самом деле магнит, с настоящим магнитным полем. Но сейчас речь пойдет о другом явлении, которое притягивает к Земле тела — от прыгающего с дерева котика до летящего мимо астероида. Называется это явление гравитацией.

Возьмем два тела — одно с большой массой, другое с маленькой. Натянем гигантское полотно ткани и положим на него тело с большей массой. После чего положим туда тело с массой поменьше. Мы будем наблюдать примерно такую картину:

Маленькое тело начнет притягиваться к тому, что больше, — это и есть гравитация. По сути, Земля — это большой шарик, а все остальные предметы — маленький (даже если это вовсе не шарики).

Гравитационное взаимодействие универсально. Оно справедливо для всех видов материи. Гравитация проявляется только в притяжении — отталкивание тел гравитация не предусматривает.

Из всех фундаментальных взаимодействий гравитационное — самое слабое. Хотя гравитация действует между всеми элементарными частицами, она настолько слаба, что ее принято не учитывать. Все дело в том, что гравитационное взаимодействие зависит от массы объекта, а у частиц она крайне мала. Эту зависимость впервые сформулировал Исаак Ньютон.

Закон всемирного тяготения

В 1682 году Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения. Он звучит так: все тела притягиваются друг к другу, сила всемирного тяготения прямо пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Формула силы тяготения согласно этому закону выглядит так:

Закон всемирного тяготения

F — сила тяготения [Н]

M — масса первого тела (часто планеты) [кг]

m — масса второго тела [кг]

R — расстояние между телами [м]

G — гравитационная постоянная

Когда мы встаем на весы, стрелка отклоняется. Это происходит потому, что масса Земли очень большая, и сила тяготения буквально придавливает нас к поверхности. На более легкой Луне человек весит меньше в шесть раз.

Закон всемирного тяготения используют, чтобы вычислить силы взаимодействия между телами любой формы, если размеры тел значительно меньше расстояния между ними.

Если мы возьмем два шара, то для них можно использовать этот закон вне зависимости от расстояния между ними. За расстояние R между телами в этом случае принимается расстояние между центрами шаров.

Приливы и отливы существуют благодаря закону всемирного тяготения. В этом видео я рассказываю, что общего у приливов и прыщей.

Задачка раз

Две планеты с одинаковыми массами обращаются по круговым орбитам вокруг звезды. У первой из них радиус орбиты вдвое больше, чем у второй. Каково отношение сил притяжения первой и второй планеты к звезде?

Решение

По закону всемирного тяготения сила притяжения планеты к звезде обратно пропорциональна квадрату радиуса орбиты. Таким образом, в силу равенства масс отношение сил притяжения к звезде первой и второй планет обратно пропорционально отношению квадратов радиусов орбит:

По условию, у первой планеты радиус орбиты вдвое больше, чем у второй, то есть R₁=2R₂.

Ответ: отношение сил притяжения первой и второй планет к звезде равно 0,25.

Задачка два

У поверхности Луны на космонавта действует сила тяготения 144 Н. Какая сила тяготения действует со стороны Луны на того же космонавта в космическом корабле, движущемся по круговой орбите вокруг Луны на расстоянии трех лунных радиусов от ее центра?

Решение

По закону всемирного тяготения сила притяжения космонавта со стороны Луны обратно пропорциональна квадрату расстояния между ним и центром Луны. У поверхности Луны это расстояние совпадает с радиусом спутника. На космическом корабле, по условию, оно в три раза больше. Таким образом, сила тяготения со стороны Луны, действующая на космонавта на космическом корабле, в 9 раз меньше, чем у поверхности Луны, то есть:

Ответ: на расстоянии трех лунных радиусов от центра сила притяжения космонавта будет равна 16 Н.

Правильно говорить не «на тело действует сила тяготения», а «Земля притягивает тело с силой тяготения».

Ускорение свободного падения

Чтобы математически верно и красиво прийти к ускорению свободного падения, нам необходимо сначала ввести понятие силы тяжести.

Сила тяжести — сила, с которой Земля притягивает все тела.

Сила тяжести

F — сила тяжести [Н]

m — масса тела [кг]

g — ускорение свободного падения [м/с 2 ]

На первый взгляд сила тяжести очень похожа на вес тела. Действительно, в состоянии покоя на поверхности Земли формулы силы тяжести и веса идентичны. Вес тела в состоянии покоя численно равен массе тела, умноженной на ускорение свободного падения, разница состоит лишь в точке приложения силы.

Сила тяжести — это сила, с которой Земля действует на тело, а вес — сила, с которой тело действует на опору. Это значит, что у них будут разные точки приложения: у силы тяжести к центру масс тела, а у веса — к опоре.

Также важно понимать, что сила тяжести зависит исключительно от массы и планеты, на которой тело находится. А вес зависит еще и от ускорения, с которым движется тело или опора.

Например, в лифте вес зависит от того, куда и с каким ускорением двигаются его пассажиры. А силе тяжести все равно, куда и что движется — она не зависит от внешних факторов.

На второй взгляд сила тяжести очень похожа на силу тяготения. В обоих случаях мы имеем дело с притяжением — значит, можем сказать, что это одно и то же. Практически.

Мы можем сказать, что это одно и то же, если речь идет о Земле и каком-то предмете, который к этой планете притягивается. Тогда мы можем даже приравнять эти силы и выразить формулу для ускорения свободного падения:

Приравниваем правые части:

Делим на массу левую и правую части:

Это и будет формула ускорения свободного падения. Ускорение свободного падения для каждой планеты уникально.

Закон всемирного тяготения

g — ускорение свободного падения [м/с 2 ]

M — масса планеты [кг]

R — расстояние между телами [м]

G — гравитационная постоянная

Ускорение свободного падения характеризует то, как быстро увеличивается скорость тела при свободном падении.

Свободное падение — это ускоренное движение тела в безвоздушном пространстве, при котором на тело действует только сила тяжести.

Но разве это не зависит еще и от массы предмета?

Нет, не зависит. На самом деле все тела падают одинаково вне зависимости от массы. Если мы возьмем перо и мяч, то перо, конечно, будет падать медленнее, но не из-за ускорения свободного падения. Просто из-за небольшой массы пера сопротивление воздуха оказывает на него большее воздействие, чем на мяч. А вот если бы мы поместили перо и мяч в вакуум, они бы упали одновременно.

Третий закон Ньютона

Третий закон Ньютона обобщает огромное количество опытов, которые показывают, что силы — результат взаимодействия тел.

Он звучит так: тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.

Если попроще — сила действия равна силе противодействия.

Если вам вдруг придется объяснять физику во дворе, то можно сказать и так: на каждую силу найдется другая сила. 🙈

Третий закон Ньютона

F₁ — сила, с которой первое тело действует на второе [Н]

F₂ — сила, с которой второе тело действует на первое [Н]

Так вот, для силы тяготения третий закон Ньютона тоже справедлив. С какой силой Земля притягивает тело, с той же силой тело притягивает Землю.

Задачка для практики

Земля притягивает к себе подброшенный мяч с силой 5 Н. С какой силой этот мяч притягивает к себе Землю?

Решение

Согласно третьему закону Ньютона, сила, с которой Земля притягивает мяч, равна силе, с которой мяч притягивает Землю.

Ответ: мяч притягивает Землю с силой 5 Н.

Поначалу это кажется странным, потому что мы ассоциируем силу с перемещением: мол, если сила такая же, то на то же расстояние подвинется Земля. Формально это так, но у мяча масса намного меньше, чем у Земли. И Земля смещается на такое крошечное расстояние, притягиваясь к мячу, что мы его не видим, в отличие от падения мяча.

Если каждый брошенный мяч смещает Землю на какое-то расстояние, пусть даже крошечное, возникает вопрос — как она еще не слетела с орбиты из-за всех этих смещений. Но тут как в перетягивании каната: если его будут тянуть две равные по силе команды, канат никуда не сдвинется. Так же и с нашей планетой.

Источник

• ← Чем больше масса тем меньше ускорение
• Чем больше масса тем сильнее притяжение →