6. Энергия системы
Физическая величина, характеризующая способность тел совершать работу, называется энергией.
Энергия определяется величиной максимальной работы, которую при определенных условиях может совершать система. Единицей энергии, также как и работы, является джоуль (Дж). Кинетической энергией называется механическая энергия тела, обусловленная его движением. Кинетическая энергия движущегося тела равна половине произведения его массы на квадрат скорости:
,
где:
- это энергия движения, Дж;
– масса тела, кг;
– скорость тела, 
.
Кинетическая энергия системы равна сумме кинетических энергий всех тел, составляющих систему.
Потенциальной энергией называется энергия, обусловленная взаимным расположением тел или частиц тела.
Потенциальная энергия тела, поднятого над Землей на высоту hравна работе против силы тяжести Wп=mgh,
где m – масса тела;
g – земное ускорение;
- высота, м.
Потенциальная
энергия упруго деформированного тела
равна работе против упругой силы
,
где К – коэффициент упругости;
x – деформация тела.
Полная механическая
энергия системы определяется суммой
ее кинетической и потенциальной энергий:
.
Энергия не создается и не исчезает, она
может превращаться из одних видов в
другие (закон сохранения энергии), или:
полная энергия изолированной системы
есть величина постоянная.
Биоэнергетика – промышленный способ получения энергии за счет живых организмов.
Эргометры – приборы для измерения работы человека; соответствую-щий раздел измерительной техники называется эргометрией.
7. Особенности движения тела в условиях невесомости.
В обычных условиях человек привыкает к бессознательному совершению механических действий. Совсем иначе ведет себя человек, оказавшийся в необычных условиях, например, в невесомости. В этих условиях очень ярко проявляют себя законы сохранения импульса и момента импульса. Невесомость – это безопорное пространство. Если человек массой 80 кг.бросит предмет массой 1 кг со скоростью 3 м/c, то он сам начнет двигаться в противоположную сторону (υ1 =0,0375 м/c). Кроме того, он получает дополнительные движения – вращение за счет размаха руки. Вращательное движение руки над головой вызывает обратное вращение корпуса.
Если космонавт завинчивает гайку, то сам начинает вращаться в противоположную сторону и т.д. Космонавты испытывают затруднения в оценке величины мышечных усилий. Невесомость отражается и на ощущениях. Вначале космонавты ощущают приток крови к голове, позже появляется чувство переполнения грудной клетки. Через 3-4 часа появляются тупые боли в голове, имеющие характер придавливания, а через 6-7 часов эти ощущения затухают. При резких движениях появляется состояние «морской» болезни. Так как в невесомости эндолимфа теряет вес, то ориентация в пространстве осуществляется за счет зрения. Длительная невесомость без специальных упражнений приводит к атрофии мышц из-за выхода из ориентации организма.
II. Вращательное движение
Вращательное движение составляет основу многих движущихся механизмов и аппаратов, в том числе и в биомеханике, например, движение опорно-двигательного аппарата. Вращаются колёса, валы и другие детали машин и механизмов, применяемых в сельском хозяйстве.
Вращательным движением называется такое движение, при котором все точки тела описывают окружности, лежащие в параллельных плоскостях. Центры этих окружностей лежащие на одной прямой называемой осью вращения (О/ О/ - ось вращения).