[Campbell Biology P.1187] Basierend auf den bereitgestellten Daten des Sprungexperiments: Wie... | Practice Question

Basierend auf den bereitgestellten Daten des Sprungexperiments: Wie hoch sind die ungefähren Energiekosten pro Sprung bei der niedrigeren Frequenz 0,92 Sprünge/Sek. im Vergleich zur höheren Frequenz 1,85 Sprünge/Sek. , nachdem die Standenergie 159 Joule/Sek. berücksichtigt wurde, und was deutet dieser Unterschied über die Energiespeicherung in Sehnen an?

  • A: Die Energiekosten pro Sprung sind bei der niedrigeren Frequenz geringer (ca. 311 J/Sprung vs. 605 J/Sprung), was darauf hindeutet, dass Sehnen bei langsameren Bewegungen effizienter sind.
  • B: Die Energiekosten pro Sprung sind bei der niedrigeren Frequenz (ca. 605 J/Sprung) deutlich höher als bei der höheren Frequenz (ca. 311 J/Sprung), was darauf hindeutet, dass Sehnen bei höheren Frequenzen effektiver elastische Energie speichern und freisetzen.
  • C: Der gesamte Energieverbrauch pro Sekunde nimmt bei niedrigeren Frequenzen ab, aber die Energiekosten pro Sprung steigen, was auf einen Kompromiss hindeutet, bei dem Bewegungen mit niedrigerer Frequenz pro Bewegungseinheit metabolisch weniger effizient sind.
  • D: Die Energiekosten pro Sprung sind bei der höheren Frequenz höher (ca. 605 J/Sprung vs. 311 J/Sprung), was darauf hindeutet, dass die Muskeln bei schnellerem Tempo härter arbeiten müssen.

Explanation

Berechnen Sie zuerst die pro Sekunde verbrauchte Nettoenergie, indem Sie die Standenergie 159 J/Sek. von der Gesamtenergie abziehen: - Für 1,85 Sprünge/Sek.: 735 J/Sek. - 159 J/Sek. = 576 J/Sek. - Für 0,92 Sprünge/Sek.: 716 J/Sek. - 159 J/Sek. = 557 J/Sek. Berechnen Sie als Nächstes die Energiekosten pro Sprung, indem Sie die Nettoenergie durch die Frequenz teilen: - Für 1,85 Sprünge/Sek.: 576 J/Sek. / 1,85 Sprünge/Sek. ≈ 311,35 J/Sprung - Für 0,92 Sprünge/Sek.: 557 J/Sek. / 0,92 Sprünge/Sek. ≈ 605,43 J/Sprung Dies zeigt, dass die Energiekosten pro Sprung bei der niedrigeren Sprungfrequenz deutlich höher sind. Dieser Unterschied deutet darauf hin, dass die Sehnen bei höheren Frequenzen effektiver zur Speicherung und Freisetzung elastischer Energie genutzt werden, ähnlich einer Feder. Dieser elastische Rückstoß reduziert die metabolischen Energiekosten pro Sprung, wodurch das Springen mit höherer Frequenz pro Bewegungseinheit energetisch effizienter wird. Bei niedrigeren Frequenzen wird weniger elastische Energie zurückgewonnen, was pro Sprung mehr aktive Muskelarbeit erfordert.