Biomechanics of Elliptical Trainer As an both Heat and Work - Related Experiment of a Fundamental Engineering Education : Energy Expenditure and Metabolic Cost

열과 일이 연관된 공학기초교육 실험으로써 Elliptical Trainers(ET) 생체역학 - 역학적 에너지 소비량 및 대사 소비량

The physics theory applied to the elliptical health trainers can be a good example in engineering education. From the point of view of the physics education the measurement of mechanical and thermal energy expenditure in elliptical trainers can be related to the muscle activity, quantity of motion, and metabolic cost. We realized that the low speed training is effective for high basal metabolism due to increasing the muscle activity even if the high speed training is effective for training down. Elliptical Trainer may provide an effective oxygen exhaustion and thus effective training down. However, the metabolic cost does not have much relation to the amount of training under the high speed of trainer.

ET 헬스기구에서 적용되는 이론은 공학교육에 좋은 예제가 될 수 있다. 물리교육학적 고찰에 의한 역학적 및 열적 에너지 소비량을 측정하여 에너지 소비량과 근육활성도의 관계, 운동량과 에너지 소비량의 관계, 그리고 에너지 소비량과 대사 소비량의 관계를 알아보았다. 에너지 소비량과 근육활성도의 조사에서 단시간동안 체중감량을 위해서는 고속으로 운동하는 것이 효과적이지만 근육활성도를 높여 기초 대사량을 높이기 위해서는 저속도 운동이 효과적이었다. 운동량과 유산소 에너지 소비량의 조사에서는 ET를 사용하여 유산소운동을 할 경우 효과가 높음을 알 수 있었고 유산소운동을 함으로써 체중을 줄이는 것이 효과적임을 알 수 있었다. 에너지 소비량과 대사 소비량의 조사에서는 고속으로 ET운동하여 체중은 더 줄어든다 하더라도 역학적에너지 소비율은 저속일 때와 별로 차이가 없었다.