Aproposul discuției de ieri despre calorii/calorii, iată ceva interesant de gândit cu privire la energia utilizată în exerciții.

scienceblogs

Formula pentru energia potențială gravitațională este m * g * h, unde m este masă, g este accelerația datorată gravitației și h este înălțimea. Desigur, acest lucru se întâmplă dacă modificările din h sunt suficient de mici, astfel încât g să poată fi considerat cu adevărat constant. Deci, orice schimbare de înălțime va necesita energie dacă urcați și va elibera energie dacă coborâți. Acesta este motivul pentru care ați lovit gazul care urca pe un deal și a lovit frâna care coboară pe un deal. De fapt, din moment ce vorbim despre exerciții, să schimbăm asta cu ciclismul. Urcarea este grea, coborârea este ușoară.

Acum, dacă faci un drum lung la înălțime, înălțimea ta se schimbă destul de mult și, în mod corespunzător, și energia ta potențială. Dacă vă decideți să urcați scările Empire State Building, veți urca aproximativ 1050 de picioare. Acum să presupunem că cântărești 160 de kilograme și că accelerația gravitațională este de 9,8 metri pe secundă obișnuită la pătrat. Urmărim mgh, deci înmulțiți-le pe toate, după ce, desigur, convertiți totul în unități SI. Am o schimbare totală a energiei potențiale de aproximativ 230.000 de juli. Aceasta înseamnă 54 de calorii alimentare.

54! Sigur, ceva atât de dificil ar arde mult mai multe calorii, ai crede. Și da. Efortul imens pe care îl depuneți în alpinism este în mare parte bugetat pentru diferite procese corporale. Trebuie să mutați aer suplimentar în și din plămâni. Trebuie să circulați sângele într-un ritm mult mai mare. Trebuie să procesați chimia complicată necesară pentru a vă menține mușchii în mișcare. Toate aceste lucruri iau energie și, până când pantoful întâlnește scara, cea mai mare parte a energiei a fost deja pierdută, ajungând în cele din urmă mai ales sub formă de căldură. Corpul tău nu își poate permite să se supraîncălzească și astfel începi să transpiri pentru a transporta excesul de energie termică. Toată acea energie trebuia să vină de undeva și provenea din mâncarea pe care ați mâncat-o. În momentul în care vă aflați pe puntea de observare, căutați peste Manhattan, veți fi consumat mult mai mult de 54 de calorii.

Îmi place să formulez această întrebare ca un test pentru cei 201 studenți ai mei, la începutul semestrului. Unul dintre cele mai importante lucruri din fizică este dezvoltarea unei intuiții pentru aproximativ care ar trebui să fie răspunsul corect, astfel încât să puteți spune dacă ați făcut o greșeală evidentă undeva. Dar pentru ca acest lucru să funcționeze, trebuie să fiți descoperit singuri cum arată aceste probleme fizice în ceea ce privește cantitățile din viața reală. Uneori nu este ceea ce v-ați aștepta și acesta este unul dintre aceste cazuri.