Человек как источник энергии (механической)

User avatar
Al Nemiga
Уже с Приветом
Posts: 6156
Joined: 17 Jan 2007 16:21
Location: Столичная область

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Al Nemiga »

Hamster wrote:Я думаю, ваша машина неаккуратно меряет мощность

Да, скорее всего.

Причем, мне кажется, она ее вообще не меряет, а раччитывает, потому что если ввести свой вес не 100 кг, а 100 lbs, то получается лажа -- я уже писал об этом как-то раньше.

Насчет дыхалки, да, все правильно: теоретически максимальная мощность будет при максимальном потреблении кислорода, которое ограничивается пропускной способностью сердца или легких (у кого как).

Но, есть одна засада: например, поднял железо и держу -- через минуту пот градом и пульс 120, хотя никакой работы явно не совершается.

А на вело при том же пульсе будет ватт 100 что называется, "на валу"

Т.е., мощность мышц != мощности на выходе.
Palych
Уже с Приветом
Posts: 13987
Joined: 16 Jan 2001 10:01

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Palych »

Palych wrote:Например: если приделать генератор к велотренажёру и к "гребному" тренажёру - на каком из них один и тот же человек выдаст больше энергии в определённое время (скажем - за минуту)?
Кстати, глянул на Rowed Vehicles - нигде не пишут что они более эффективны чем велосипеды...
Palych
Уже с Приветом
Posts: 13987
Joined: 16 Jan 2001 10:01

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Palych »

По поводу поднятия тяжестей - возможно что-то в этом есть.
Главное для выработки энергии что бы грузы только поднимать, а не опускать.
Можно для имитации вытягивать шнур, как здесь уже советовали.
При этом "поднимать" можно разными мышцами: ногами, руками, спиной...
Таким образом усталость конкретных мышц позволит продолжить выработку энергии, если дыхалка осталась.
User avatar
Al Nemiga
Уже с Приветом
Posts: 6156
Joined: 17 Jan 2007 16:21
Location: Столичная область

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Al Nemiga »

Palych wrote:По поводу поднятия тяжестей - возможно что-то в этом есть.
Главное для выработки энергии что бы грузы только поднимать, а не опускать.
Можно для имитации вытягивать шнур, как здесь уже советовали.
При этом "поднимать" можно разными мышцами: ногами, руками, спиной...
Таким образом усталость конкретных мышц позволит продолжить выработку энергии, если дыхалка осталась.
Зависит, насколько большая мощность нужна.

Если несколько ватт, как, например, для фонарика или мобильника, но можно чередовать: тира, покачал левой, потом правой, потом покрутил педали, потом опять левой итд.

А если надо ватт сто -- то одной рукой никак -- придется сразу загружать много мышц -- ну, или, чередовать граблю с вело.

На самом деле, интересно, что эффективнее и как дольше продержишься: сразу эллиптикал или чередование руки-ноги...

Насчет дыхалки -- тут, скорее, вопрос, как долго нужна мощность. Потому что педалить 10 mph можно доооолго, а 20 -- уже счет на минуты...

Здесь, кроме прочего, еще психологический момент: мне бы лучше подошло пару часов покрутить интенсивно и зарядить батарею на день, чем каждые 15 минут подкачивать...
Palych
Уже с Приветом
Posts: 13987
Joined: 16 Jan 2001 10:01

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Palych »

А насчёт эллиптикал - мне кажется что его поинт в трате трата энергии внутри человека.
Я видел эллиптические тренажёры, где вообще не было тормозящих элементов. Типа - за счёт одних мышц тормозим другие...
Palych
Уже с Приветом
Posts: 13987
Joined: 16 Jan 2001 10:01

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Palych »

Al Nemiga wrote: Если несколько ватт, как, например, для фонарика или мобильника...
Как я уже говорил - между фонариком и мобильником разница принципиальная.
Мне кажется - полностью зарядить современный мобильник - максимум на что способен обычный человек без подготовки (регулярных тренировок, переодевания, принятия душа и т.д.)
User avatar
Al Nemiga
Уже с Приветом
Posts: 6156
Joined: 17 Jan 2007 16:21
Location: Столичная область

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Al Nemiga »

Palych wrote:Мне кажется - полностью зарядить современный мобильник - максимум на что способен обычный человек без подготовки (регулярных тренировок, переодевания, принятия душа и т.д.)
Сейчас достал батарейку -- 1.5 ампер-часа при 3.7 вольт, т.е. 5.6 ватт-часа.

Image

Человек без подготовки, развивая 10 ватт одной левой, зарядит ее полностью меньше, чем за час.
User avatar
vm__
Уже с Приветом
Posts: 11756
Joined: 10 Feb 2005 16:08
Location: CMH

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by vm__ »

Al Nemiga wrote: Сейчас достал батарейку -- 1.5 ампер-часа при 3.7 вольт, т.е. 5.6 ватт-часа.
Человек без подготовки, развивая 10 ватт одной левой, зарядит ее полностью меньше, чем за час.
А ещё забавно всё в тротиловом эквиваленте выражать, и в пищевых (кило)калориях, и галлонах бензина, или на какой
этаж надо поднять 70-килограммовое физическое тело - типа чтоб масштаб лучше ощущался... :umnik1: :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:
Hamster
Уже с Приветом
Posts: 11475
Joined: 20 Nov 2000 10:01
Location: Escondido, CA

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Hamster »

А каков КПД человека?

Представим замкнутый цикл. Человек ест чистую глюкозу, крутит педали на велотренажере, соединенном с электрогенератором. Генератор каким-то образом синтезирует из углекислого газа и воды глюкозу.

Сколько энергии теряется на каждом этапе?
Протоукр
Palych
Уже с Приветом
Posts: 13987
Joined: 16 Jan 2001 10:01

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Palych »

Al Nemiga wrote:
Palych wrote:Мне кажется - полностью зарядить современный мобильник - максимум на что способен обычный человек без подготовки (регулярных тренировок, переодевания, принятия душа и т.д.)
Сейчас достал батарейку -- 1.5 ампер-часа при 3.7 вольт, т.е. 5.6 ватт-часа.

Image

Человек без подготовки, развивая 10 ватт одной левой, зарядит ее полностью меньше, чем за час.
А я про это и говорю.
Одну батарейку зарядим за 30 минут, нет проблем.
А теперь возьмём вторую батарейку и попробуем покрутить ещё полчаса. С небольшой, но всё же ощутимой нагрузкой...
Думаю уже гораздо утомительнее будет.
А notebook будет конкретной нагрузкой a la в джим сходить...
User avatar
Al Nemiga
Уже с Приветом
Posts: 6156
Joined: 17 Jan 2007 16:21
Location: Столичная область

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Al Nemiga »

Hamster wrote:А каков КПД человека?
Зависит от нагрузки, потому что у человека довольно-таки большой расход на холостом ходу (т.е., в покое ничего не делая энергия все равно тратится в темпе примерно 50-100 джоулей в секунду, в зависимости от возраста, телосложения, окружающей температуры итд.)

Т.е., 50-100 ватт чисто на самоподдержание. Поэтому при небольших нагрузках кпд получается очень мал.

Под нагрузкой, кпд возрастает и достигает максимума примерно в начале-середине аэробной зоны. Где именно эта зона находится, очень сильно зависит от уровня тренированности.


Далее, все еще в аэробной зоне, кпд снижается потому что непропорционально возрастает работа дыхания.

И ище дальше, в анаэробной зоне, кпд падает еще сильнее.

В интернете есть разного рода формулы и диаграммы оценить это все, но по разным методикам расчетный кпд (т.е., сколько сгорело калорий к работе на валу) отличаются в разы -- от единиц процентов до 30%
Palych
Уже с Приветом
Posts: 13987
Joined: 16 Jan 2001 10:01

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Palych »

vm__ wrote:или на какой
этаж надо поднять 70-килограммовое физическое тело - типа чтоб масштаб лучше ощущался... :umnik1: :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:
Посчитал! 8)
Подъём 70 килограммов на 25 метров даёт 4.76878815 ватт/час.
vaduz
Уже с Приветом
Posts: 27652
Joined: 15 Jul 2002 17:05
Location: MD

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by vaduz »

Palych wrote:
vm__ wrote:или на какой
этаж надо поднять 70-килограммовое физическое тело - типа чтоб масштаб лучше ощущался... :umnik1: :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:
Посчитал! 8)
Подъём 70 килограммов на 25 метров даёт 4.76878815 ватт/час.
ватт*час
Palych
Уже с Приветом
Posts: 13987
Joined: 16 Jan 2001 10:01

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Palych »

А ну как заодно тепловую энергию заюзать?
Например обмотать мышцы теплобменными трубками и крутить тепловой насос.
Только непонятно как потом эту энергию в электричество преобразовать... Громоздко получится...
User avatar
Al Nemiga
Уже с Приветом
Posts: 6156
Joined: 17 Jan 2007 16:21
Location: Столичная область

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Al Nemiga »

В тему еще.

Кто помнит, в свое время были самые навороченные механические часы -- с автоподзаводом. Человек двигается, махает рукой по-любому -- ну, в часах был неуравновешеный маховик, который качался и подтягивал пружину.

Потом, в эпоху "Электроники-5", умельцы с Интеграла пробовали сделать такого же рода подзаряд для электронных часов, но вскоре появились долгоиграющие батарейки и тема стала ни разу не актуальна.
NanoKaktus
Уже с Приветом
Posts: 1439
Joined: 23 Sep 2006 19:01
Location: United Kingdom

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by NanoKaktus »

Al Nemiga wrote:В интернете есть разного рода формулы и диаграммы оценить это все, но по разным методикам расчетный кпд (т.е., сколько сгорело калорий к работе на валу) отличаются в разы -- от единиц процентов до 30%
Не верю (с)
Чтобы 30% энтальпии окисления глюкозы было трансформировано в полезную механическую работу используя человеческий организм? Очень сомневаюсь...
NanoKaktus
Уже с Приветом
Posts: 1439
Joined: 23 Sep 2006 19:01
Location: United Kingdom

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by NanoKaktus »

Palych wrote: Главное преимущество человека - надёжность и доступность.
Тут можно согласиться только если предположить, что вопроса по доступности пищи не стоит. Если же еда ограничена, что лично я предпочту залечь в засаде и ждать добычу (экономя глюкозу и липиды) вместо того чтобы мобилу заряжать.

Ну а если еда не ограничена, тогда непонятно почему вас так эффективность волнует.
User avatar
Al Nemiga
Уже с Приветом
Posts: 6156
Joined: 17 Jan 2007 16:21
Location: Столичная область

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Al Nemiga »

NanoKaktus wrote:Не верю (с)
Чтобы 30% энтальпии окисления глюкозы было трансформировано в полезную механическую работу используя человеческий организм? Очень сомневаюсь...
Я тоже не верю.

Но эта цифра (30%) похоже, "зашита" в расчетную формулу потраченных калорий на тренажере.

А именно, покрутив час со средней мощностю (показанной на табло) 200 ватт, машина в конце сообщает, что сжег 900 ккал. Это как раз и дает 30% кпд.

Интуитивно понятно, что это оooooчень много, но я не знаю, как доказать.
dB13
Уже с Приветом
Posts: 1494
Joined: 08 May 2001 09:01
Location: Silicon Valley

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by dB13 »

Al Nemiga wrote:
NanoKaktus wrote:Не верю (с)
Чтобы 30% энтальпии окисления глюкозы было трансформировано в полезную механическую работу используя человеческий организм? Очень сомневаюсь...
Я тоже не верю.

Но эта цифра (30%) похоже, "зашита" в расчетную формулу потраченных калорий на тренажере.

А именно, покрутив час со средней мощностю (показанной на табло) 200 ватт, машина в конце сообщает, что сжег 900 ккал. Это как раз и дает 30% кпд.

Интуитивно понятно, что это оooooчень много, но я не знаю, как доказать.
30% -- очень много. Реально для велосипедистов --
19%-29% (http://jap.physiology.org/cgi/content/abstract/47/2/263),
19%-23% (http://www.edb.utexas.edu/coyle/pdf%20l ... 7,1994.pdf)
Palych
Уже с Приветом
Posts: 13987
Joined: 16 Jan 2001 10:01

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Palych »

NanoKaktus wrote:Ну а если еда не ограничена, тогда непонятно почему вас так эффективность волнует.
Неэффективность очень явно отражается на том кто крутит.
Человек - не ДВС, даже когда еды - пуды, каждую калорию считать приходится.
К тому же, как я уже говорил, зарядка сотового - дело сильно нужное, но существующие жучки с этим не справляются.
Я тогда навернул тарелку жареных гребешков - не помогло...
NanoKaktus
Уже с Приветом
Posts: 1439
Joined: 23 Sep 2006 19:01
Location: United Kingdom

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by NanoKaktus »

Al Nemiga wrote: Но эта цифра (30%) похоже, "зашита" в расчетную формулу потраченных калорий на тренажере.

А именно, покрутив час со средней мощностю (показанной на табло) 200 ватт, машина в конце сообщает, что сжег 900 ккал. Это как раз и дает 30% кпд.

Интуитивно понятно, что это оooooчень много, но я не знаю, как доказать.
Сорри за занудность. Но как-то странно вы считаете?

200 Ватт за какое время? 900 ккалорий не есть 900 кДж...
NanoKaktus
Уже с Приветом
Posts: 1439
Joined: 23 Sep 2006 19:01
Location: United Kingdom

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by NanoKaktus »

dB13 wrote:
30% -- очень много.
Реально для велосипедистов --
19%-29% (http://jap.physiology.org/cgi/content/abstract/47/2/263),
19%-23%
Спасибо за ссылки. Интересно было почитать. Там правда химическую энергию еды измеряют по количеству поглощенного кислорода. Т.е. это учитывает только ту часть энергии еды, которая усвоится организмом. На мой взгляд это все-равно только малая часть того, что мы едим. Большой процент энергии в еде просто не усваивается или рассеивается в виде тепла. (Например гидролиз полисахаридов).
User avatar
Al Nemiga
Уже с Приветом
Posts: 6156
Joined: 17 Jan 2007 16:21
Location: Столичная область

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by Al Nemiga »

NanoKaktus wrote:200 Ватт за какое время? 900 ккалорий не есть 900 кДж...
За час, там написано:
Al Nemiga wrote:А именно, покрутив час со средней мощностю (показанной на табло) 200 ватт, ... 900 ккал
900 ккал = 3.8 MJ (это за час.) Значит, за секунду, 1050 джоулей, т.е., "тепловая мощность" = 1050 ватт

При показаниях прибора 200 ватт "на валу", кпд = 200/1050 = 19%

Да, не 30% как мне показалось -- приношу извинения :sorry:

19% похоже на правду.
geba
Posts: 6
Joined: 21 Jun 2010 15:47

Re: Человек как источник энергии (механической)

Post by geba »

Самым мощным источником энергии человек становится во время секса(а если еще и с любовью!)

Return to “Наука и Жизнь”