手のひらに載せた石を支えるエネルギーについて

質問

手のひらに載るような石を支えて手が動かないようにしているいると、手が疲れてきます。筋肉がエネルギーを使っているのだと思いますが、この石を地面に置いてみた場合にも、手のひらに乗せていたと同じように何かエネルギーが使われているのでしょうか。

回答No.7

Quarks

>筋肉が消費したエネルギーは熱になっても結果的に石の位置エネルギーを保存したことにならないのでしょうか。

正統的な物理の解釈では、"「石の位置エネルギーを保存」するために、他のエネルギーが消費されることはない"のです。
ですから、筋肉の消費エネルギーは、静止したままになっている石の力学的エネルギーとは関連が無いと解釈されます。他の解釈の余地は、(正統的な物理の範囲では)有りません。

>また起重機もいつかはさびて壊れてしまいますが、これは疲労と関係ないでしょうか。

金属疲労などという言葉が有りますからね。でも、これは、筋肉の疲労とは別ものです。
起重機が重いモノを吊していると、やがては壊れてしまうものでしょうか？　規格を越えた重さの物体を吊すといった状況でなければ、そして、空気（酸素）や水分が無ければ、錆びも生じませんから、永遠に壊れないでしょう。

補足

起重機のワイヤーを巻いて重量物を引き上げるときモーターを回しています。一定の高さで保持した後、モーターを止めればワイヤーはほどけて重量物は地面まで降りてしまいます。こういう場合重量物を一定の高さに保持するというのは重量物の位置エネルギーを保持するということにならない理由が分からないのです。筋肉の場合でも同じだろうと思うということです。正当な解釈に逆らおうというような高級な話ではない素朴な疑問です。