Visa fråga/svar

 

Energi [19914]

Fråga:
Jag arbetar som vindkraftstekniker. Vi har diskuterat lite på jobbet angående klättring i tornen på stegen som finns där. Min fråga lyder: När jag klättrar 125 m. upp på stegen - hur mycket energi gör jag slut på, och vad motsvarar det i matmängd? Kan man ta en pizza och en öl på kvällen med gott samvete? Jag väger 85 kg. och mina kläder+säkerhetssele 20 kg.

Alltså 125 m. 105 kg. rakt upp. Om det finns en tidsaspekt med också i beräkningen så tar det väl ungefär 4 min. att komma upp. Men då är man rätt anfådd��
/Mikael J, St:Mikaelsskolan, Mora

Svar:
Mikael! Nej, tiden har ingen betydelse för energimängden.

E = F*h = mg*h = (85+20)*10*125 Nm = 131000 J = 131 kJ

1 kilokalori = 4.18400 kJ

E = 131/4.18 = 31 kilokalorier

Det blir en mycket liten pizza det - och ingen öl!

Ovanstående uppskattning är emellertid en alltför förenklad. Som alla motorer har kroppen en verkningsgrad (se fråga 15817 ) som är mindre än 100%. Verkningsgraden hos metabolismen (hur effektivt kroppen omvandlar energin i födan till mekaniskt arbete) är ungefär 20% (se länk 1). Det betyder att vid en lite mer realistisk beräkning pizzan blir lite större: 31/0.2 = 155 kilokalorier.

Anmärkningar

* Det som i dagligt tal betecknas kalori är i själva verket kilokalori. (På färdigrätter ges i dag energiinnehållet ofta både i kilokalorier och joule.)

* En människas dagsbehov är 2000-4000 kilokalorier.

* De 80% som inte blir till mekaniskt arbete blir till värme. Du blir ju varm och svettas när du utför mekaniskt arbete.

* Det behövs c:a 100 J/s bara för att upprätthålla nödvändiga kroppsfunktioner och lagom temperatur (37 grader). På ett dygn krävs alltså 100*3600*24 = 8640 kJ = 8640/4.18 = 2000 kKalorier.
/Peter E

Nyckelord: metabolism [3]; verkningsgrad [25];

1 http://physics.stackexchange.com/questions/46788/how-efficient-is-the-human-body

*

 

 

Frågelådan innehåller 7513 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2020-09-25 16:52:40.

 

***


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.