Bewegung eines Muskels + Akustik

Patrick · Anmeldungsdatum: 05.07.2006 Beiträge: 417 Wohnort: Nieder-Wöllstadt

Hallo,

vor kurzem habe ich nach der Bewegung eines Elektromotors gefragt
und ich konnte dabei endlich etwas besseres erfahren. Jetzt noch eine Frage, wie man die Bewegung eines menschlichen Muskels mathematisch beschreiben kann. Beim Elektromotor ging es mithilfe einer Differential-
gleichung, aber wie beim Menschen? Also es muss erstmal eine chemische
Energie vorhanden sein (siehe wikipedia). Die muss man auch mathematisch beschreiben können. Und dann die Hamilton-Jacobi-Gleichung benutzen, DGLs lösen und schon habe ich die Frage erklärt!

Noch eine Frage zur Akustik:
Beim Elektromotor gilt für die Frequenz des Motorengeräusches:

Und für die Frequenzwahrnehmung des Menschen (wobei S die Tonstufe ist):

Nach Vergleich kann man erkennen, dass wir das Geräusch beim Anlaufen eines Elektromotors als ein linear ansteigendes Geräusch
wahrnehmen. Ist das so? Oder ist es da anders?

als ein linear ansteigendes Geräusch wahrnehmen.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Bevor man die Muskelbewegung mathematisch beschreiben kann, muss man zunächst einmal verstehen, was dabei überhaupt passiert. Und dazu fragt man sicher am besten einen Biologen oder Mediziner, ich denke, die wissen das viel genauer als wir Physiker.

Als Physiker kann ich das nur ganz grob und nicht im Detail beschreiben:

Wenn ein elektrisches Nervensignal den Muskel erreicht, dann wird chemische Energie durch Umwandlung von ATP in ADP freigesetzt und dazu verwendet, um Muskelfasern sich so ineinanderziehen zu lassen, dass sich der Muskel dabei verkürzt und dabei eine Kraft ausübt.

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Deine Formeln habe ich bisher noch nicht verstanden, magst du mal dazuschreiben, was die Variablenbezeichnungen in deinen Formeln bedeuten?

Patrick · Anmeldungsdatum: 05.07.2006 Beiträge: 417 Wohnort: Nieder-Wöllstadt

A ist ein Wachskoeffizient des Elektromotors, c eine Proportionalitätskonstante und theta ist die Abklingkonstante.

Ansonsten vielen Dank!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788