het punt wat je wilt maken klopt enigszins, namelijk dat je bij de 45 graden legpress netto gezien niet het gewicht wegdrukt (t.o.v. zwaartekracht) als het gewicht wat je erop hebt liggen.
Maar je natuurkundige onderbouwing klopt van geen kant. Ten eerste is er alleen sprake van een hefboom als er een draaipunt is en er een arm(niet letterlijk) ten opzichte van het draaipunt beweegt. Dan geldt er de standaard wet dat hoe langer de arm is des te kleiner het gewicht hoeft te zijn (en des te groter de afstand dat er afgelegd moet worden door de arm).
Echter is er bij de legpress helemaal geen sprake van een draaipunt. Het gewicht beweegt zich gewoon over een rechte lijn en niet ten opzichte van een draaipunt.
Verder klopt het helemaal niet dat als je een gewicht 20 cm op een hoek van 45 graden ten opzichte van de grond draait dat je dan 10 cm voorwaarts en 10 cm omhoog beweegt. Met simpele elementaire wiskunde kan ik je fout al duidelijk maken. Jij stelt in principe een driehoek voor met een schuine zijde van 20 cm en een hoek van 45 graden ten op zichte van de grond:
c
/|
/ |
/ |
a b
zijde ac heeft een lengte van 20 cm waarover het gewicht beweegt
hoek a is 45 graden. (hoe waarover het gewicht t.o.v. de grond
beweegt.
om dan uit te rekenen hoe groot zijde bc is:
sin hoek a = zijde bc / zijde ac =
sin hoek 45 = zijde bc / 20 =
zijde bc = sin hoek 45 * 20 = 14.14 cm
(via eenzelfde soort berekening kun je uitrekenen dat zijde ab ook 14.14 cm is)
bovendien had je al kunnen weten dat als de schuine zijde 20 cm is dat de overstaande en aanliggende zijde nooit 10 cm kunnen zijn. Want de stelling van Pythagoras zegt simpelweg a^2 + b^2 = c^2 dus als a = 10, b = 10 en c = 20 dan krijg je a^2 = 100 b^2 = 100 en 100 + 100 = 200 en niet c^2= 400
Dus je kon meteen al zien dat je berekening niet klopte
Dus het gewicht beweeft 14.14 cm omhoog en 14.14 cm voorwaarts.
Dat je zegt dat de helft van het gewicht weggedrukt wordt is volledig vanuit de lucht gegrepen.
Als we er voor het gemak er vanuit gaat dat het gewicht met een constante snelheid voort geduwt wordt dan is:
De zwaartekracht die op het gewicht werkt F = m * g = 1025 * 9,81 = 10055,25 Newton
Deze zwaartekracht kun je ontbinden in twee krachten, namelijk een kracht die parallel aan de bewegingsbaan werkt (de schuine zijde) we noemen deze Fz,parallel en een een kracht die loodrecht t.o.v. de bewegingsbaan werkt
Voor het gemak negeren we de wrijvingskracht, dan zijn de krachten die op het gewicht werken dus de zwaartekracht en de spierkracht.
De spierkracht is gelijk aan de Fz,parallel (onder aanname dat er een constante snelheid is, betekent dus dat deze krachten elkaar opheffen, dus zijn ze gelijk)
We weten dat sin hoek 45 graden (hier betreft het om de driehoek die we kunnen maken van de krachten die op het gewicht werken)
sin hoek 45 graden = Fz,parallel / Fz =
sin hoek 45 graden = Fz,parallel / 10055,25 =
Fz,parallel = sin hoek 45 graden * 10055,25 = 7110,13 Newton
Fz,prallel = F,spierkracht
F,spierkracht = 7110,13 newton
10055,25/7110,13 = 1,41
Dus de spierkracht is 70 % van de zwaartekracht en is dus 30 % kleiner.
Maar om echt het verschil aan te duiden kunnen we beter gebruik maken van het verschil in energie/arbeid die nodig is. We nemen het simpelste geval (het gewicht over een constante richting bewogen en kracht die erop werkt is parallel)
Om de benodigde arbeid te berekenen weten we de spierkracht (7110,13) en de afstand die afgelegd moet worden namelijk 20 cm (het schuine vlak, afstand die voorgesteld is door Ironmind) dan:
W = F * s = 7110,13 N * 0,2000 = 1422,026 N/m
Stel we zouden het gewicht echter direct omhoog bewegen over de berekende afstand (helemaal in het begin) van 14,14 cm dan is de spierkracht gelijk aan de zwaartekracht (dus 10055,25):
W = F * s = 10055,25 N * 0,1414 = 1421,81 N/m
grappig om te zien dat de hoeveelheid arbeid dus gelijk is, maar dit is uiteraard een heel versimplificeerd model. In het echt moet je wel delijk rekening houden met de weerstandskracht. En zal het gewicht waarschijnlijk niet met een constante snelheid voortbewogen worden, wat het dus allemaal veel complexer maakt.
Het punt is wel dus dat de kracht die op het gewicht werkt 30 % kleiner is dan de kracht die er zou zijn als het gewicht tegenovergesteld t.o.v. de zwaartekracht bewogen zou worden. Echter doordat de afstand per definitie langer is die afgelegd wordt (de schuine zijde), dan de hoogte is de hoeveelheid arbeid gelijk.
Maar als je een legpress hebt die tegenovergesteld aan de zwaartekracht werkt dus het gewicht recht omhoog verplaatst en over een zelfde afstand als bij zo'n schuine legpress dan is dat natuurlijk veel zwaarder.
Interessant is het om het nu te vergelijken met de squat.
Zoals we gezien hebben kost het 30 % minder kracht om een gewicht over een hoek van 45 graden t.o.v. de grond te verplaatsen dan over een hoek van 90 graden. Bij de squat probeer je het gewicht in het ideale geval 90 graden t.o.v. de grond te verplaatsen. Hieruit kun je in het simpelste geval al concluderen dat squat 30 % meer kracht kost. Als je daarbij ook nog optelt dat de bewegingsbaan die afgelegd wordt bij de squat veel groter is dan bij de legpress, kom je tot de conclusie dat de squat vele malen zwaarder is. Echter is het complexer dan dit. Bij de legpress beweeg je het gewicht daadwerkelijk over een ideale rechte lijn. Bij de squat probeer je dit, maar in realiteit zal dit nagenoeg niet zo zijn, de afwijkingen in bewegingsbaan maakt de squat al direct veel zwaarder (balanceren).
Om het dus samen te vatten , in het simpelste geval kost de squat al 30 % meer kracht (als we het voorbeeld van hierboven aannemen),
daar wordt de grotere afstand die afgelegd wordt bij opgeteld
en daar wordt ook nog de afwijkingen in bewegingsbaan bij opgeteld. Dan kun je al zien dat de squat veel zwaarder is dan de legpress. Dus kun je een gewicht van de legpress nooit vergelijken met de squat en zou ik iedereen aan raden om vooral te gaan squaten
