Из любопытства я решила прикинуть, сколько энергии я затрачиваю при
своих прогулках. Поэтому я вспомнила школьный курс физики 7 класса
- механику и провела расчеты. Не уверена что они полностью
корректны, но все же с точки зрения механики я вроде бы все учла.
Посчитав, я сделала вывод, что простые прогулки в произвольном
темпе даже на значительные расстояния с точки зрения
энергозатрат совершенно бесполезны, они никак не компенсируют
погрешности питания.
Так что, если кому-то интересны мои прикидочные расчеты, то
посмотрите их и вы убедитесь сами. Предлагаю обсудить это, и,
может быть, найти погрешности в моих подсчетах.
ИТАК:
Изменение энергии системы в процессе её перемещения под действием
приложенных сил называется работой A = А1+ А2 =DE
Кинетическая энергия движущегося тела равна половине произведения
массы этого тела на квадрат его скорости: eк=0.5mv*v, а
потенциальная энергия тела измеряется работой сил тяготения,
совершаемой при свободном падении тела eп=mgh
Полная механическая энергия W равна сумме кинетической и
потенциальной энергий и определяется как W=m*(0.5*v*v+g*h), т.е.
расход нашей энергии при ходьбе прямопропорционален массе,
или это суммарная работа по поднятию тела с весом Р на высоту
h и его перемещения со скоростью v на расстояние S.
А1= m*g*h=P*h – это совершённая работа по поднятию и удержанию
центра масс тела на высоте h. , ею можно пренебречь, т.к она
незначительна.
А2 = F2*S - это совершённая работа продольной силы по перемещению
веса тела на расстояние S.
При ходьбе происходит перекатывание ступни с пятки на носок. При
этом возникают силы реакции. Вектор суммарной опорной реакции в
проекции на основные плоскости разлагается на три составляющие:
вертикальную, продольную и поперечную F1, F2, F3.
Исследования биомеханики показали, что они зависят и существенно
различаются в зависимости от веса и темпа ходьбы.
Продольная составляющая вектора опорной
реакции направлена вперед и равна силе трения
скольжения, которая удерживает стопу от переднезаднего
скольжения.
при медленном темпе составляет 12 %, при произвольном темпе
—24 %, при быстром —30 %.от веса тела Р.
Вертикальная и поперечная составляющие
опорной реакции работу по перемещению не совершают
т.к. направлены перпендикулярно к направлению перемещения, поэтому
они создают силу трения равную Fтр.= μ(F1+ F3)и направленную против
движения. Эти силы также зависят от веса и темпа движения.
Вертикальная составляющая опорной реакции при медленном темпе
примерно 100 %, при произвольном темпе — 120 %, при
быстром — 150 % и 140 % от веса тела Р.
Поперечная составляющая опорной реакции при медленном темпе —
7 %, при произвольном темпе — 9 %, при быстром —
13 % от веса тела Р.
Теперь рассчитаем мои энергозатраты при обычной прогулке со средней
скоростью 4-4,5 км/ч
Исходные данные:
Вес (P=mg) на сегодня 116кГ/10=11,6н
Прогулки со скоростью v= 4÷4,5км/ч=4000/3600=1,11÷1,25м/с, что
соответствует произвольному темпу движения
Расстояние прогулки примерно S=6500 м
1нм =1Дж= 0,000239005736 кк.
Продольная составляющая опорной реакции F2=0,24*Р= 2,784 н
Вертикальная составляющая опорной реакции F1=1,2*Р= 13,92 н
Поперечная составляющая опорной реакции F3=0,09*Р= 1,044 н
Коэффициент трения качения между шинами автомобиля и
асфальтом μ=0,006
Требуется
определить: примерные
затраты энергии при прогулке DE
При ходьбе я затрачиваю энергию, совершая работу А1 по подъему и
удержанию тела на высоте h= 1м. (мой цент тяжести)
А1= P*h=11,6*1 нм»0,0028 кк
Кроме того я затрачиваю энергию, совершая работу А2 по его
перемещению на расстояние S=5км. Значение μ принимаю
максимальное
А2 = [F2-μ(F1+
F3)]*S=[2,784-0,006(13,92+1,044)]*6500=
17512 нм=4,19 кк
Таким образом потеря энергии составляет DE=4,19кк.
так что из этих расчетов я делаю вывод, что основные потери веса
при прогулках, пробежках да и при других тренировках
происходят в организме не за счет сжигания калорий, а, в основном,
за счет выжимания из нас пота, мочи и выхлопов паров и газов.