Энергия и человек. Ряд случайных сравнений / Хабр
В физике для решения задач иногда применяется полунаучный «метод размерностей», когда зная размерность искомой величины, мы можем догадаться, что на что поделить, сложить, умножить, чтобы получить правильный ответ. Я решил взять размерность «энергия» и сравнить «яблоки с бананами», а именно человека как энергетическую систему с другими системами. В чем измеряется, энергия?
Disclaimer: все вычисления могут быть не точны и главная цель показать порядок чисел.
Человек — потребитель энергии. 2 кВт*ч, 100 Вт
Человек в среднем потребляет около 2000 ккалорий в день, что дает около 2 кВт*ч или около 100 Ватт, средней мощности. Можно представить, что человек ест, как одна большая лампочка на накаливания на 100 Ватт.Энергопотребление человека сравнительно небольшое по сравнению с приборами, которые нас окружают. Можно сказать, что человек произвел техническую революцию. Человек принимает «в себя» меньше энергии, чем он использует «для себя» даже только в домашних условиях (средний расчет больше 100 кВт*ч в месяц).
Человек — вычислительная машина. 30 Вт
Распространены оценки, что мозг съедает от 200 до 1000 Ккал (стрессовые ситуации), то есть от 20%-40% энергии, что дает оценку средней мощности 30 Вт.Мозг — крайне эффективная система. Да современные ноутбуки производят операции гораздо лучше нас и средняя мощность находится около 30 Вт, а телефоны вообще 0.5-1 Вт. Зато современные видеокарты потребляют в среднем от 250 Вт и все равно не могут сравниться с мозгом по скорости и точности обработки визуальной информации. Так что, человек очень неплохой процессор, правда только для специфических задач.
Человек — аккумулятор. 10 кВт*ч
Говорят, человек может не есть 3-7 дней. Понятно, что не питаясь, человек начнет потреблять меньше энергии на внутренние и на внешние нужды. Можно положить, что съев двойную суточную норму, человек будет активен 2 дня (при наличии воды), что дает грубую оценку 10 кВт*ч.Если посчитать, энергоемкость человека, то мы можем получить крайне разные цифры, вес людей, которые могут прожить N-е количество дней и произвести какую-то полезную работу, крайне разнится от 50 кг — 150 кг.
Человек — потребитель солнечной энергии. 1-2 солнечные панели
Сегодняшняя солнечная панель дает около 300 Ватт в пике, в умеренных широтах средний КИУМ до 20% (солнце светит только днем и слабо). Мы знаем, что человек недолговечный, но все-таки аккумулятор, поэтому в среднем 2 панелей достаточно, чтобы человек питался только солнцем.Если отбросить условности и сделать небольшие прорывы в технологиях (использование дорогих элементов позволяет достигать до 40% КПД в панелях), человеку будет достаточно носить «солнечную одежду» для того, чтобы получать всю необходимую энергию.
Человек — обогреватель
Процитирую статью про одежду: в покое человеческое тело вырабатывает 80 ватт тепла, а теряет при этом за счет дыхания 10 ватт, теплового излучения — 30 ватт, теплопроводности и конвекции — 20 ватта, испарения влаги — 20 ватт.
Получается человек крайне «слабый» обогреватель. Домашние обогреватели потребляют по 1 кВт и они покрывают нужды на обогрев только частично. Подогрев воды и обогрев помещений в принципе является самым большим энергопотреблением домашнего хозяйства. Приведу свой годовой расклад:
— Перемещение (транспорт, топливо): 8 000 кВт*ч за год.
— Электричество: 2 500 кВт*ч за год.
— Подогрев воды и обогрев: 30 000 кВт*ч за год.
Получается на средний ежедневный подогрев воды и обогрев уходит до 100 кВт*ч в день, что в 50 раз больше, чем человек в принципе потребляет.
Человек — средство передвижения (автомобиль, пешеход, велосипед)
Человек как активное живое существо может перемещаться в пространстве. Допустим человек может переместиться на 30 км за день пешком и на 120 км за день на велосипеде. Это не максимальные значения, конечно, спортсмены пробегают до 100 км и проезжают до 1000 км за день.Попробуем сравнить человека как эффективную систему передвижения человека.
— Автомобиль с ДВС тратит в среднем 5 л на 100 км, 1 литр = 10 кВт*ч, что дает 500 Втч на км
— Электромобиль — 150-200 Вт*ч на км
— Пешеход — 2 кВт*ч разделить на 10-50 км, 50-200 Вт*ч на км
— Медленный/маленький электромобиль — 50-100 Вт*ч на км
— Электровелосипед — 10 Вт*ч/км (средняя скорость 10-15 кмч)
— Велосипедист — 2 кВт*ч разделить на 100-1000 км, 2-20 Вт*ч на км
Знаете еще интересные совпадения — пишите в комментариях.
Спасибо за внимание.
3 самых быстрых поезда в мире
Первый поезд, построенный в Англии, развивал скорость 38 км/ч, удивляя горожан и давая конным дилижансам XIX века сотню очков вперед. Сегодня, когда приоритет дальних поездок отдан авиатранспорту, появление поезда, развивающего скорость до 603 км/ч, способно перевернуть и наше представление.
Технологически поезда эволюционировали в такой последовательности: паровозная тяга, электротяга, магнитная подушка.
Электротяга практически полностью заменила паровую через 80-90 лет после появления первого паровоза, но до сих пор не исчерпала своего потенциала, несмотря на освоение магнитной левитации (маглева).
Японские инженеры пошли сразу в двух направлениях: улучшать существующие технологии и прорабатывать новые. Еще в 1964 году в Японии открыта высокоскоростная магистраль Синкансен. Поезда развивают скорость до 320 км/ч за счет улучшенных аэродинамических характеристик, новых типов двигателей и других конструкционных улучшений. По этому пути пошли и другие производители высокоскоростных поездов: французский Alstom, американский Bombardier, испанский Talgo и немецкий Siemens. Каждая из компаний имеет в числе своих разработок высокоскоростные поезда, способные развивать скорость свыше 200 км/ч. Эра высокоскоростных поездов в России началась в 2009 году, когда по маршруту Москва — Санкт-Петербург был запущен первый «Сапсан», изготовленный компанией Siemens на базе модели высокоскоростного поезда Velaro E и адаптированный для нашей страны.
Японские поезда Синкансен занимают третье место в рейтинге самых скоростных поездов в мире.
Самый быстрый действующий поезд на магнитной подушке работает в Китае — это Шанхайский маглев. Слово «маглев» происходит от сокращения двух: магнитная левитация. Суть технологии заключается во взаимном действии магнитов, одноименные полюса которых отталкиваются. Так преодолевается главная проблема рельсовых поездов — трение о поверхность. Новая технология потребовала не только новых поездов без колесных пар, но и новой инфраструктуры: специальное Т-образное рельсовое полотно укладывается на бетонную подушку. Визуально поезд охватывает рельс со всех сторон, приподнимаясь в движении всего на 1-2 см над полотном. Шанхайский маглев преодолевает маршрут в 30 км за 7 минут и 20 секунд. Максимальная скорость достигает 430 км/ч.
Шанхайский маглев — серебряный чемпион скоростного движения среди поездов.
Недавно определившимся скоростным лидером стал другой японский поезд — JR-Маглев.
Именно его экспериментальные поездки показали скорость в 603 км/ч. Японская технология магнитной левитации несколько отличается от реализованной в Китае — левитация осуществляется с помощью сверхпроводящих магнитов. На практике это означает большую стабильность движения. Изменился вид железнодорожного полотна и конструкция самого поезда. Особенностью технологии является ее эффективность только на больших скоростях, что предполагает наличие колесных пар у поездов для движения на скорости менее 100 км/ч.
JR-Маглев — самый быстрый поезд в мире, промышленную эксплуатацию которого планируется начать в 2027 году. Максимальная скорость достигает 603 км/ч.
Пока в большинстве стран начинается внедрение высокоскоростных электропоездов, ученые обсуждают развитие магнитной левитации: если поезд на магнитной подушке будет ходить в вакуумном туннеле, можно избежать воздушного сопротивления. Теоретически скорость движения таких поездов будет достигать 6000-8000 км/ч.
Сколько времени нужно, чтобы пройти 6 км в зависимости от возраста и пола?
Главная » Ходьба » Сколько времени нужно, чтобы пройти 6 км в зависимости от возраста и пола?
Дженнифер Льюис
Продолжительность ходьбы варьируется от одного человека к другому из-за таких различий, как состояние здоровья, возраст, пол, мышечная сила, скорость и масса тела, среди прочего.
Поэтому некоторым требуется больше времени, чем другим, чтобы пройти 6 км пешком.
Содержание
Сколько времени нужно, чтобы пройти 6 км?
В среднем, при умеренной скорости интенсивности от 4,82 до 5 км/ч или от 3 до 3,2 миль в час человеку потребуется от 60 до 80 минут ходьбы на 6 км.
| Скорость ходьбы | Время прохождения 6 км пешком |
| Easy Walk/ 80–99 шагов в минуту/ 12,5+ минут на километр | 1 час 15 минут |
| Умеренная ходьба/ 100–119 шагов в минуту 10 минут на километр | 1 час |
| Быстрая ходьба/ 120+ шагов в минуту/ 7 минут на километр | 42-45 минут |
6 км: среднее время ходьбы в разбивке по возрасту и полу
Обычно возраст и Пол является важным фактором, определяющим скорость ходьбы.
Однако различия между полами невелики, учитывая, что разница в скорости в молодые годы незначительна. Например, в возрасте от 20 до 29 лет мужчины ходят всего на 0,04 мили в час быстрее, чем женщины. Тем не менее, важно отметить, что эта разница увеличивается с возрастом из-за того, что мужчины более физически здоровы, чем женщины. Поэтому к тому времени, когда им за 80, разница между мужчинами и женщинами составляет почти 0,1 мили в час.
Следовательно, мужчинам в среднем требуется 60 минут, чтобы пройти 6 км, а женщинам — 70 минут, чтобы пройти 6 км.
Обычно молодые люди ходят быстрее, чем пожилые люди. Поэтому им требуется меньше времени, чтобы пройти 6-километровую прогулку по сравнению с пожилыми людьми. Это означает, что молодым людям в возрасте от 20 до 40 лет требуется от 60 до 70 минут, чтобы преодолеть 6 км. С другой стороны, пожилым людям требуется от 80 до 90 минут, чтобы пройти 6 км пешком.
Сколько времени нужно, чтобы пройти 6 км: Мужчины| Возраст | Средняя скорость (км/час) | Среднее время прохождения 6 км | 90 029
| 20–29 | 4,89 | 1 час 13 мин 37 сек |
| от 30 до 39 | 5,14 | 1 ч 9 мин 54 с |
| от 40 до 49 | 5,14 | 1 ч 9 мин 54 с |
| от 50 до 59 | 5,14 | 1 ч 9 мин 54 сек |
| от 60 до 69 | 4,82 | 1 час 14 мин 33 с |
| от 70 до 79 | 4,53 90 022 | 1 час 19 минут 20 секунд |
| от 80 до 89 | 3,49 | 1 час 43 мин 5 сек |
| Возраст | Средний скорость (км/час) | Среднее время прохождения 6 км |
| от 20 до 29 | 4,82 | 1 ч 14 мин 33 с |
| от 30 до 39 | 4,82 | 90 019 1 час 14 минут 33 секунды|
| 40–49 | 5 | 1 час 11 мин 53 с |
| от 50 до 59 | 4,71 | 1 час 16 мин 22 с |
| от 60 до 69 | 4 . 45 | 1 час 20 мин 46 сек |
| 70–79 | 4,07 | 1 час 28 минут 25 секунд |
| от 80 до 89 | 3,37 | 1 час 46 минут 30 секунд |
Сколько времени нужно, чтобы пройти 6 км на беговой дорожке?
В среднем ходьба на беговой дорожке приравнивается к пользе для здоровья от прогулок на свежем воздухе. Точно так же прогулка на беговой дорожке займет столько же времени, сколько и на улице.
Тем не менее, несколько вариаций меняют 6-километровую прогулку на беговой дорожке, включая свободу увеличения наклона и скорости для более интенсивной тренировки. Таким образом, 6-километровая прогулка на беговой дорожке заканчивается средней продолжительностью 1 час 14 минут 41 секунда при умеренной скорости 3 мили в час, то есть 4,82 км/ч.
| Беговая дорожка Скорость/мили в час (миль в час) | км в час (км/ч) | Необходимое время для 6 км |
| 2,5 | 4,02 | 1 час 29 мин 33 сек |
| 2,6 | 4,18 | 1 час 26 мин 7 сек |
| 2,7 | 4,34 | 1 час 22 мин 56 сек |
| 2,8 | 4,5 | 900 19 1 ч 20 мин|
| 2,9 | 4,66 | 1 ч 17 мин 15 сек |
| 3 | 4,82 | 1 час 14 мин 41 сек |
| 3,1 | 4,98 | 1 час 12 мин 17 сек | 900 29
| 3,2 | 5,14 | 1 ч 10 мин 2 с |
| 3,3 | 5,31 | 1 час 7 мин 47 сек |
| 3,4 | 5,47 | 1 час 5 мин 48 сек | 3,5 | 5,63 | 1 час 3 мин 56 сек |
| 3,6 | 5,79 | 1 час 2 мин 10 с |
| 3,7 | 5,95 | 1 час |
| 3,8 9002 2 | 6,11 | 58 мин 55 сек |
| 3,9 | 6,27 | 57 мин 24 сек |
| 4 | 6,43 | 55 мин 59 сек |
Читайте также:
- 90 381 Сколько калорий сжигается при ходьбе 6 км?
- Сколько шагов нужно пройти или пробежать 6 км в зависимости от роста и пола?
Достаточно ли ходить по 6 км в день?
Да, ходьба по 6 км в день достаточна для хорошего здоровья и физической формы.
Кроме того, он поддерживает учащенное сердцебиение, что улучшает здоровье сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
Кроме того, 6 км в день помогают укрепить мышцы, особенно нижней части тела, что необходимо для предотвращения старческих проблем у пожилых людей. Кроме того, ходьба малотравматична и идеально подходит для людей с проблемами со здоровьем.
И давайте не будем забывать, что 6-километровой ходьбы достаточно, чтобы помочь вам сжечь калории, что является необходимым условием для похудения.
Однако одной ходьбы недостаточно для похудения. Людям с избыточным весом, которые хотят сбросить больше жира, более эффективно включать бег в ходьбу.
Заключение
Сколько времени нужно, чтобы пройти 6 км? В среднем 60-70 минут достаточно, чтобы пройти 6 км пешком. Независимо от того, гуляете ли вы на беговой дорожке или на улице, польза для здоровья одинакова. Таким образом, нет никаких причин, чтобы не подготовиться или не подготовиться к той благотворительной прогулке, которую вы хотите.
Дополнительная информация:
- Сколько времени нужно, чтобы пройти 5 км на улице и на беговой дорожке: по возрасту и полу?
- Сколько времени нужно, чтобы пройти 8 км в зависимости от возраста и пола?
- Сколько времени нужно, чтобы пройти 10 км на улице или на беговой дорожке?
Открытый доступ SCIRP
Издательство научных исследований
Журналы от A до Z
Журналы по темам
- Биомедицинские и биологические науки.
- Бизнес и экономика
- Химия и материаловедение.
- Информатика. и общ.
- Науки о Земле и окружающей среде.
- Машиностроение
- Медицина и здравоохранение
- Физика и математика
- Социальные науки. и гуманитарные науки
Журналы по тематике
- Биомедицина и науки о жизни
- Бизнес и экономика
- Химия и материаловедение
- Информатика и связь
- Науки о Земле и окружающей среде
- Машиностроение
- Медицина и здравоохранение
- Физика и математика
- Социальные и гуманитарные науки
Публикация у нас
- Представление статьи
- Информация для авторов
- Ресурсы для экспертной оценки
- Открытые специальные выпуски
- Заявление об открытом доступе
- Часто задаваемые вопросы
Публикуйте у нас
- Представление статьи
- Информация для авторов
- Открытые специальные выпуски
- Заявление об открытом доступе
- Часто задаваемые вопросы
Подпишитесь на SCIRP
Свяжитесь с нами
клиент@scirp. org | |
| +86 18163351462 (WhatsApp) | |
| 1655362766 | |
| Публикация бумаги WeChat |
| Недавно опубликованные статьи |
| Недавно опубликованные статьи |
Подпишитесь на SCIRP
Свяжитесь с нами
клиент@scirp. Вам так же может понравиться... |
