Чаша млеко за планинарење по LEIFIphysik
Чаша млеко за планинарење
Ниво на тешкотија: средно-тешка задача
Сакате да искачите планина. За да го направите ова, мора да надминете вкупно 1000 метри надморска височина (50 кг) од колибата.
а) Пресметајте ја потенцијалната енергија што ја „стекнувате“ со искачување.
б) Објаснете дали оваа потенцијална енергија зависи од избраната патека.
в) Објаснете од каде потекнува енергијата што ја имате на самитот како енергетска енергија.
| Вид на млеко | Нутритивна вредност во kJ/100ml |
| Млеко од бафало | 179,9 |
| Магаре млеко | 359,8 |
| Мајчино млеко | 278 |
| Кравјо млеко | 267 |
| Долг живот млеко, малку маснотии 1,5% | 195 |
| Млеко UHT, обезмастено | 144 |
| Сурово млеко, склопот на млеко | 279 |
| Овчо млеко | 405 година |
| козјо млеко | 289 |
Во зависност од видот, мала чаша млеко (100 ml) содржи одредена количина на енергија (често наречена калории) што вашето тело може да ја искористи (види табела).
г) Пресметајте колку млеко можете да пиете според оваа табела за да можете да ја извршите точно работата за подигнување користена на вашиот скок.
д) Објаснете дали ова изгледа веродостојно.
Размислете кои максимални перформанси би требало да ги постигнуваме секој ден со цел да го спроведеме нашиот нормален појадок, ручек и вечера на таков начин што нема да добиеме тежина (путерот само за појадок е 1620kJ на 50g).
ѓ) Објаснете зошто тоа би можело да биде .
Голем дел од испорачаната енергија се претвора во внатрешна енергија (затоплување → потење) (како со машина). Само мал дел од вкупната „потрошена“ енергија може корисно да се искористи за да се подигне нечие тело. Делот \ (\ frac >> \) се нарекува ефикасност. Ефикасноста укажува на тоа колку ефективно енергијата што ја дава телото корисно се спроведува.
Во алпинизмот, ефикасноста е околу 20%, односно пет пати повеќе енергија треба да се апсорбира преку исхраната отколку што подоцна може да се искористи за подигнување на сопственото тело.
е) Сега уште еднаш пресметајте ги реалните потреби за енергија за искачување на планината.
Енергетското барање (основна метаболичка стапка) кај возрасно лице зависи од активноста како што следува:
| активност | Побарувачка на енергија на ден |
| целосен одмор | 6000-7000kJ |
| лесна физичка активност (сликање, читање весник, гледање телевизија.) | 9000-11000kJ |
| умерена физичка активност (домашна работа и градинарство) | 11500-13500kJ |
| тешка физичка работа (шпедитери, brickидари, конкурентни спортисти) | 14000-16000kJ |
ж) Објаснете како можете да си ја објасните високата „базална стапка на метаболизам“ дури и кога сте целосно во мирување.
Познато е дека Обеликс јаде (барем) по една дива свиња секој ден (20 кг, 500 кг на 100 гр месо).
з) Пресметајте колку би требало да биде високата планината за да треба да се искачи Обеликс (200 кг) за повторно да ја потроши испорачаната енергија. (Обеликс е секако вредна „личност“)
решение
а) \ [E_ \ text = m \ cdot g \ cdot h = 50 \ rm \ cdot 9,81 \ rm> \ cdot 1000 \ rm = 490 \ матрм \]
б) Позиционата енергија е иста без оглед на избраната патека, бидејќи зависи само од висинската разлика помеѓу почетната и крајната точка.
в) Претходно сте ја апсорбирале енергијата преку храната.
г) Теоретски: \ [\ frac >> \ cdot 100 \ mathrm = 183 \ mathrm \] Идеја: Размислувате колку често 267 kJ се вклопуваат во 490 kJ со 100 ml и мултиплицирајте го овој резултат со 100 ml.
д) Треба да ви изгледа неверојатно дека по таквата турнеја потрошивте само енергија од мала чаша млеко. Само помислете што јадете цел ден и каде оди целата таа енергија. (Путерот на лебот за појадок веќе би обезбедил енергија за освојување на висока (3300 р.м.) висока планина.)
ѓ) Тоа е затоа што само мал дел од употребената енергија е достапен за мускулите да го подигнат вашето тело (видете го понатамошниот текст за информациите).
е) Барање за енергија: \ (5 \ cdot 490 \ mathrm = 2,5 \ mathrm \)
ж) Дури и кога сте целосно во состојба на мирување, работите со мускули (на пример, срце, бели дробови). Покрај тоа, вашето тело треба постојано да се бори против ризикот од ладење однадвор и на тој начин да работи „работа на греење“.
з) Апсорбираната енергија е \ (10 \ cdot 500 \ mathrm = 100 \ mathrm \), енергијата што треба да се потроши при искачување е (85 \ rm \) (-15000 kJ основна метаболичка стапка како тежок работник) и корисна работа (20% од тоа ) потоа 17MJ. Ова резултира во \ [m \ cdot g \ cdot h = 17> \ Leftrightarrow h = \ frac >>>> \ cdot 10 \ frac >>>>>>> = 8500> \] Тешка категорија Обеликс мора да биде за секоја дива свиња скоро да го освои Монт Еверест од нивото на морето.