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Aufgabe

Berechnung des genauen Energiebedarfes eines Menschen/Lebewesens bei der Bewegung auf einer geraden Ebene!


Problem/Ansatz: E,C Energiemenge

E1 entspricht dem Rollen eines Rades auf einer geraden Ebene

E2 entspricht dem Schieben eines Rades auf einer schiefen Ebene

C1 entspricht dem Laufen einer Person auf einer geraden Ebene

C2 entspricht dem Steigen einer Person auf eine Ebene

folgende Verhältnismäßigkeit wurde angenommen:

1. E1/C1=C2/E2, gesucht wird C1

Der Idealfall wäre Steigen und Fallen, statt der Bewegung auf einer schiefen Ebene, daraus folgt:

C2/C3=E2/E3=1, 3 steht für den Idealfall Fallen, daraus folgt, weil gleiche Verhältnisse gefordert werden für die Vergleichbarkeit der Bewegungen(Ebene, schiefe Ebene), daß, die unter 1. aufgeführt Gleichung ermittelt werden kann

folgendes Beispiel wurde durchgerechnet:

Höhe Ebene: 2m

Masse des Rades, Menschen: 75kg

Durchmesser des Rades: 0,4m

Länge der schiefen bzw. geraden Ebene: 5m

Beispielrechnung:

2. Epot=m*g*h=1471,5 kg*m2/s2 dies entspricht dem Steigen der Person auf die Höhe h der Ebene=C2

3. Rad Ebene hinauf Rollen, bis zur Höhe h:

E2=C2+Erot, mit Erot=0,5*Jx2, mit Jx=m*r2

Berechnung der Hangabtriebskraft FH=294,321 kg*m/s2=FG*sinα

die Zeit, die dafür benötigt wird t=1,596 s, daraus folgt n=2,4937 s-1, daraus folgt ω=15,668 s-1

Erot=368,247 kg*m2/s2, daraus folgt, daß E2=1839,747 kg*m2/s2 beträgt!

4. Bewegung des Rades auf der geraden Ebene der Länge 5m mit der gleichen Kraft, die genommen wurde, um das Rad die Ebene hinauf zu Rollen bzw. die erforderliche Steigkraft

FT=cosα*FG, t=1,0546 s, ω=23,71 s-1, Erot=842,5 kg*m2/s2, Et=842,5 kg*m2/s2 (!)

Bewegung des Menschen auf der geraden Ebene, daraus folgt, das keine Rotationsenergie benötigt wird (?), siehe 3.

Et=Erot=842,5 kg*m2/s2=E1

Berechnung der Bewegungsenergie, die der Mensch auf der geraden Ebene aufbringen muß:

C1=E1*E2/C2=1052,64 kg*m2/s2

E1 < C1 < C2 < E2

Rollen, Laufen, Steigen, Schieben

842,5 kg*m2/s2 < 1052,64 kg*m2/s2 < 1471,5 kg*m2/s2 < 1839,747 kg*m2/s2

es ergibt sich bei einer Bewegung mit der entsprechenden Geschwindigkeit ein Energieverbrauch, auf der geraden Ebene (5m) für den Menschen von rund 0,251 kcal !!!!!

Kann mir bitte jemand Mitteilen, ob diese Berechnungen richtig sind! Dankeschön für die Beurteilungen bzw. Wertungen!

Viele Grüße, Bert Wichmann!

von

Habe alles noch einmal durchgerechnet, siehe Link des bis jetzt untersten Kommentares von mir! Glaube, daß jetzt alles richtig ist. Bin jeden Tag in einer anderen Verfassung, bitte das zu entschuldigen.

1 Antwort

+1 Punkt

Hallo

die annahmen sind doch recht gewagt. was hat das gehen mit dem Rollen eines Rades zu tun? beim Gehen wird bei jedem Schritt der Schwerpunkt angehoben, beim wieder nach unten bewegen, gewinnt man keine Energie, sondern verliert weiter durch Bewegung der Muskeln. sicher ist nur, dass das Rollen eines Rades in der Ebene fast keine Energie braucht, verglichen mit allem anderen. Warum nimmst du gerade ein Rad? Dann kannst du dich im Vergleich dazu mit Purzelbäumen voranbewegen.

 Da ich die Vergleiche so sinnfrei fand, habe ich die einzelnen Positionen nicht nachgerechnet.  aber wie kommst du z.b auf die 1,05s um ein Rad 5m zu rollen? ohne Reibung ist es z.B dieselbe Arbeit etwas in 20s 2m hoch zu bewegen , wie dasselbe in 1s, Wer oder was hat dich auf diese Vergleiche gebracht? Ich denke, dass man beim gemütlichen Gehen kaum viel mehr Energie verbraucht, wie beim Ruhen, wo an ja auch alle Körperfunktionen in Gang halten muss, wie ist z.B. der Unterschied zwischen "gedankenlos" gehen und beim Gehen ein mathematisches Problem lösen?

kurz: mit leuchten deine Überlegungen nicht ein.

Gruß lul

von 10 k

Etwas anderes hatte ich auch nicht erwartet.....! Floskeln, kein Auseinandersetzen mit der Sache! Dankeschön! Es braucht niemand mehr etwas dazu zu schreiben. Bert Wichmann!

"Etwas anderes hatte ich auch nicht erwartet.....! Floskeln, kein Auseinandersetzen mit der Sache!"

 ich habe versucht, dein vorgehen zu verstehen, auf meine "Floskeln! gehst du nicht ein,

 wenn du wie du sagst nichts erwartest, warum fragst du dann?

lul

Habe alles noch einmal modifiziert. In den Berechnungen waren doch eine Menge Fehler, so wie es richtig kommentiert wurde. Jetzt müsste alles richtig sein, wenn nicht, dann bitte mitteilen! Kontaktformular meiner Website, oder hier! Dankeschön!

http://www.wichmann.dashosting.de/mathematische%20Basteleien/Bewegungsenergie.html

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