Mechanics and energetics of swinging the human leg
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
We measured how much metabolic energy is expended to swing a human leg. A previous dynamical model of walking predicted that increasing metabolic costs for walking with step length and step frequency trade-off against each other to determine the optimum step combination at a given speed. Simple pendulum dynamics indicate that the cost of walking at high step frequencies could be associated with driving the legs back and forth relative to the body, at a rate increasing approximately with the fourth power of frequency, possibly due to the low economy of producing muscle force for short durations. A similar cost would be expected for isolated swinging of a leg at faster than its natural frequency. We constructed an apparatus to measure work performed on the leg, and measured metabolic cost as human subjects (N=12) swung one leg at frequencies 0.5-1.1 Hz and fixed amplitude. Rate of mechanical work ranged from 0.02-0.27 W kg(-1) over these frequencies. Net metabolic rate for leg swinging (subtracting that for quiet standing) increased from 0.41-2.10 W kg(-1), approximately with the fourth power of frequency (R(2)=0.92) and in proportion to a hypothesized cost of force production for short durations. The costs of producing force and work could account for the increase. In a crude comparison, moving the legs back and forth at a typical stride frequency of 0.9 Hz, might consume about one-third of the net energy (2.8+/-0.8 W kg(-1)) needed for walking at 1.3 m s(-1).
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle