русский
Germany.ruForen → Архив Досок→ Wer will alles wissen?

механика

232  
Saia-- местный житель23.06.06 12:25
Saia--
NEW 23.06.06 12:25 
Zuletzt geändert 23.06.06 12:55 (карелка)
Может я чуть чуть не по теме.Как расчитать потребления енергие человеком когда он сидит или идет?какие силы препятствуют ему?
#1 
shadowfox2005 посетитель23.06.06 13:07
shadowfox2005
NEW 23.06.06 13:07 
in Antwort Saia-- 23.06.06 12:25, Zuletzt geändert 23.06.06 15:17 (kunak)
http://gin.uibk.ac.at/thema/sportundernaehrung/energieumsatz.html das vielleicht? какие силы препятствуют ему? Erdanziehung, Luftwiderstand beim Gehen, Wind, wenn es um Energieverbrauch des Körpers geht, dann auch Kälte und Hitze,
#2 
Saia-- местный житель24.06.06 19:38
Saia--
NEW 24.06.06 19:38 
in Antwort shadowfox2005 23.06.06 13:07
да при движении какие силы ему препятствуют.Например человек идет со скоростю 3,6 км в час массои 70 кг по ровнои поверхности при температуре воздуха 20 градусов.Сколко енергии он потратит на ходьбу и на все процессы кроме этогоцнапример биение сердца,кровообрашение.Если не трудно с формулами пожалуистаа то чет я запуталас как это считать....
#3 
ColdWeather постоялец24.06.06 22:02
ColdWeather
NEW 24.06.06 22:02 
in Antwort Saia-- 24.06.06 19:38
Прежде всего, вряд ли можно формулами достаточно точно описать энергопотребление человека.
Расмотрим для начала то движение, которое Вы описали. Как ни странно покажется, расходуемая энергия при равномерном прямолинейном движении независимо от массы тела равна... 0. Но это при отсутствии трения, то есть сил, препятствующих движению. Тогда работа (энергия) по их преодолению есть
A=F*S, (1).
где F - сумма всех сил, а S - пройденный путь.
К силам трения, препятствующим ходьбе, можно отнести как внешние силы, так и внутренние.
Внешние - силы трения воздуха и башмаков по дороге. Уверяю, при скорости 3.6км/ч (старушка с клюкой) ими можно пренебречь, если не ветер встречный и не по песку.
Больше действуют силы трения внутренние (суставов и мышц), а также энергия подпрыгивания: при ходьбе центр масс совершает вертикальные движения в поле силы тяжести; на подьемы уходит энегрия, которая при опусканиях ("падениях") не рекуперируется (не возвращается), а теряется опять-таки как трение в скелете и мышцах при демпфировании этих падений. Нам тепленько становится. Кроме того, наши ноги (и руки) совершают при ходьбе возвратно-поступательные движения, которые суть есть с ускорением, а где ускорение, там сила (F=m*a), а где к силе путь S - там работа (см. (1)). Конечно, можно рассмотреть механическую систему из рычагов (ручек-ножек) и посчитать.
Теперь снаружи у вас 20 градусов. Приятная погода для прогулок. А наше тело имеет 36. На поддержание разницы в 16 градусов указаных и большой излучающей поверхности тела нужна энергия. И много, если голяком. Сколько? Зависит от тепловой проводимости тело - окружающая среда. Хорошо закутались - меньше проводимости, а голяком - максимально. К тому же идет энергия на сугрев воздуха, которым дышим. Это можно проще посчитать, если знать объем дыхания и теплоемкость воздуха.
Уверяю, что учесть все эти факторы и выразить математически - хорошая исследовательская работа. Я уверен, есть только приблизительные оценки и результаты опытов, а не формулы.
#4 
Osti знакомое лицо25.06.06 00:08
Osti
NEW 25.06.06 00:08 
in Antwort Saia-- 24.06.06 19:38
Предыдущий ответ практически исчерпывающий. Маленькое дополнение: на поддержание постоянной температуры тела расход энергии будет на несколько порядков выше, чем на саму ходьбу.
Я только объясняю Вам свои обязанности, но не ограничиваю Ваших прав! (C)
#5 
  M.H. Цербер25.06.06 08:33
NEW 25.06.06 08:33 
in Antwort ColdWeather 24.06.06 22:02, Zuletzt geändert 25.06.06 08:36 (M.H.)
Да даже если человек стоит - он не твёрдое тело, для напряжения мышц энергия нужна и тогда, когда мышцы не сокращаются. Потребление энергии не вычислить, оно измеряется косвенным путём - измеряется потребление кислорода, т.е. разница в его содержании во вдыхаемом и в выдыхаемом воздухе.
#6 
  M.H. Цербер25.06.06 08:40
25.06.06 08:40 
in Antwort Osti 25.06.06 00:08
Около 20% потребляемого человеком в покое кислорода забирает себе мозг. Ну как можно прямо вычислить его энергопотребление?
#7 
barmaglot знакомое лицо25.06.06 13:00
barmaglot
NEW 25.06.06 13:00 
in Antwort Saia-- 23.06.06 12:25
Поддерживаю точку зрения, что теоретически описать энергопотребление человека-- задача сложная (читай -- невыполнимая). Но зато его можно с хорошей точностью измерить! Помещаем бегуна (мыслителя, ходока) в барабан, а барабан -- в калориметр, и измеряем тепловыделение на больших временах:).
#8