LINUX.ORG.RU
ФорумTalks

Вопрос биологам, биофизикам, механикам, физикам-теоретикам, велосипедистам и прочим специалистам по всему. Энергозатраты.


0

0

Есть мост. Длинный и пологий. 

====\ 
=====>                              ______------>---------------
====/                   ______------           <
            ______------                        >
______------                                   <

На мост можно въехать по дороге, можно подняться пешком, ведя велосипед в руках, можно с велосипедом в руках подняться по лестнице, обозначенной <>. 

Вопрос: в каком случае будут наибольшие и наименьшие энергозатраты?

Заранее спасибо.
★★★★

Если на мост не подниматься, то это это будет наиболее эффективно с точки зрения энергозатрат.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

> Если на мост не подниматься, то это это будет наиболее эффективно с точки зрения энергозатрат.

Если велосипедист не поднимется на мост, он не сможет попасть на работу, и его ждёт голодная смерть. Нулевые затраты, но и нулевой выигрыш.

Хотя там вроде туннель копают...

acheron ★★★★
() автор топика

Велосипедист до этого имел какую то скорость или же он начал движение с начала подъёма?

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

А что он неправильно сказал? Если нет смысла в забирании на мост, то нет и смысла и в забирании на него, а если есть некая цель, о которой автор вопроса умолчал, то возможны более оптимальные пути её достижения.

Собственно по вопросу, я бы предположил велосипед в качестве наиболее экономичного решения.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

> Велосипедист до этого имел какую то скорость или же он начал движение с начала подъёма?

Подъём гораздо больше расстояния проходимого по инерции. Можно считать начальную скорость нулевой.

acheron ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от anonymous

> Если нет смысла в забирании на мост, то нет и смысла и в забирании на него

?

> я бы предположил велосипед в качестве наиболее экономичного решения

На чём основано предположение? Просто интуиция?

acheron ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от anonymous

> Проделанная работа одинакова во всех случаях.

В идеальном случае. Но часть энергии теряется. Трение в подшипниках, неэффективность мышц, разогрев дороги путём механического взаимодействия с ней... Поэтому и возник вопрос, где эти потери больше, а где меньше.

acheron ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от anonymous

> взлетит

Если вниз по мосту и дельтаплан приделать -- обязательно взлетит.

acheron ★★★★
() автор топика

Интуиция подсказыает, что вроде все одинаково, но если идти пешком и велик катить рядом, то энергозатраты будут минимальны.

Alex_A_V ★★
()
Ответ на: удаленный комментарий

Если велосипед весит тонну, то я предпочёл бы пешком и без велосипеда.

anonymfus ★★★★
()
Ответ на: комментарий от acheron

> На чём основано предположение? Просто интуиция?

Не, гравитация. К тому же это известный факт, что байсиклист в среднем тратит в пять раз меньше энергии на перемещение себя, чем пеший. Ну то есть по в среднем горизонтальной поверхности - не нужно поддерживать вертикаль: нижняя половина туловища вообще висит, а верхняя опирается на руль. В задаче же пешеход всей своей массой осложняет себе задачу поднимаясь по лестнице.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от Alex_A_V

> Интуиция подсказыает, что вроде все одинаково, но если идти пешком и велик катить рядом, то энергозатраты будут минимальны.

Если идти пешком, минимальна мощность, что и воспринимается как "легче катить". Или можешь показать расчёт, что так ниже и энергия?

acheron ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от anonymfus

> Если велосипед весит тонну, то я предпочёл бы пешком и без велосипеда.

Да, соотношение масс велосипеда и велосипедиста должно играть роль...

Допустим, довольно тяжёлый случай: соотношение 1:5. 12 и 60 кг.

acheron ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от acheron

Я имел ввиду начальная скорость+педали, так наверно было бы проще всего. Раз начальная скорость равна нулю, то подъём с великом в руках одинаково по затратам с подъёмом ведя велик. По лестнице путь короче, но задействованы руки и ноги, ведя велик - длиннее но задействованы только ноги.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

> это известный факт, что байсиклист в среднем тратит в пять раз меньше энергии на перемещение себя, чем пеший.

Интересно. Не слышал. Звучит правдоподобно. Откуда информация, как измеряли?

> Ну то есть по в среднем горизонтальной поверхности

То есть на наклонной дороге соотношение будет другим?

acheron ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от anonymous

> подъём с великом в руках одинаково по затратам с подъёмом ведя велик.

mgh + Fтрения*путь

> По лестнице путь короче,

Значит меньше потери на трение в суставах :)

> но задействованы руки и ноги,

Нагрузка распределена по телу.

> ведя велик - длиннее но задействованы только ноги.

И всё -- в ноги.

acheron ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от anonymous

>байсиклист в среднем тратит в пять раз меньше энергии на перемещение себя, чем пеший

>пешеход всей своей массой осложняет себе задачу поднимаясь по лестнице.

А если заставить велосипедиста подниматься по лестнице?

anonymous
()
Ответ на: комментарий от acheron

> Интересно. Не слышал. Звучит правдоподобно. Откуда информация, как измеряли?

Лет пятнадцать или двадцать назад прочёл в в какой-то книжке, посвящённой велотуризму. Ну и тренер тоже шпынял, что на гору надо въезжать, а не восходить..

Кстати, не знаю как они измеряли. В принципе, пешеход, висящий на перекладине лестницы работы не совершает, например, и энергию, соответственно, потреблять не должен. Онако поди повиси. Пешеход же стоящий на ступеньке (или идущий, или просто стоящий) находится в крайне неустойчивом положении и вынужден постоянно тратить энергию на сохранение вертикали.

> То есть на наклонной дороге соотношение будет другим?

Ну да. Совершенно очевидно, что на вертикальную стену на велике не заберёшься ни при каких затратах энергии, а пешеход порой может и на отрицательный уклон залезть :-)

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

> А если заставить велосипедиста подниматься по лестнице?

И даже в качестве форы дать ему автомобиль и не считать потраченного топлива.

anonymous
()

Если говорить именно об энегрии, то нужны точные цифры. Предположительно лучший вариант - по лестнице. Там, по идее, можно добиться цифры, равной полезной работе (ну тут пускай биологи расскажут, какой КПД на самом деле при этом будет).

С другой стороны, при очень низком трении в деталях велосипеда, почти тот же самый результат будет и при катании на нём (по достаточно крутому подъёму, чтобы атмосфера не сильно мешала).

Ну и надо понимать, что совершённая работа (полезная) - это не совсем то же самое, что усталость.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от acheron

> И всё -- в ноги.

А ноги висят.

anonymous
()

А вопрос далее... если он будеи спускаться с моста ведя велосипед или по лестнице ( хотя что вверх что вниз - тащить то на себе ), что эффективнее будет? :)

zJes ★★
()
Ответ на: комментарий от anonymous

> Если говорить именно об энегрии, то нужны точные цифры. Предположительно лучший вариант - по лестнице. Там, по идее, можно добиться цифры, равной полезной работе

В случае импульсного пешехода, тратящего энергию на "чисто переключение состояния"

> совершённая работа (полезная) - это не совсем то же самое, что усталость.

Да? А что это? Какую работу производит штангист, удерживая штангу над головой? Он же тратит на это энергию? А, то есть он производит неполезную работу. Но энергию-то тратит, да? Вот о том и речь - тех, которые пешком лазают, надо обложить такими налогами, что бы им велики было выгоднее купить. Для предотвращения глобального катаклизма.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от zJes

> если он будеи спускаться с моста

Он пришёл на мост, что бы свести счёты с жизнью. Он поганое ЭМО. Он не будет спускаться с этого моста.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

> Ну и надо понимать, что совершённая работа (полезная) - это не совсем то же самое, что усталость.

Именно. И усталость не связана однозначно с затраченной энергией. Но вопрос именно про эту энергию.

> при очень низком трении в деталях велосипеда, почти тот же самый результат будет и при катании на нём

Хорошая мысль. Надо смазать.

acheron ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от acheron

> На чём основано предположение? Просто интуиция?

Коэф. трения и расстояние посчитай.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

> гхарек, залогинься

gaa, залогинься. Когда на твоей памяти гхарёк чо умного говорил?

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

>>> совершённая работа (полезная) - это не совсем то же самое, что усталость.

>Да? А что это? Какую работу производит штангист, удерживая штангу над головой?

Об этом и написано, разоблачитель.

>А, то есть он производит неполезную работу.

Да, именно так.

> Вот о том и речь - тех, которые пешком лазают, надо обложить такими налогами, что бы им велики было выгоднее купить. Для предотвращения глобального катаклизма.

O_O.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от zJes

> А вопрос далее... если он будеи спускаться с моста ведя велосипед или по лестнице ( хотя что вверх что вниз - тащить то на себе ), что эффективнее будет? :)

Самое эффективное -- отпустить тормоза и скатиться. Хотя интересный вопрос -- что самое НЕэффективное?

acheron ★★★★
() автор топика

а что эффективнее толкать тележку просто в корпус или толкать её путём поворота колеса.

dimon555 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от anonymous

> Он пришёл на мост, что бы свести счёты с жизнью.

Нет, там перила высокие, а внизу сетка натянута. Не выйдет, только оштрафуют.

acheron ★★★★
() автор топика

а что на этот счёт думает Патрек?

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

> Да? А что это? Какую работу производит штангист, удерживая штангу над головой? Он же тратит на это энергию? А, то есть он производит неполезную работу. Но энергию-то тратит, да? Вот о том и речь - тех, которые пешком лазают, надо обложить такими налогами

Какой-то статистик недавно предлагал заставить всех пользоваться автобусами, т.к. у человека КПД ниже.

acheron ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от dimon555

> а что эффективнее толкать тележку просто в корпус или толкать её путём поворота колеса.

Думаю, зависит от рычага. То есть от размеров тележки, колеса и толкающего. Должен быть какой-то оптимум...

acheron ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от acheron

> Какой-то статистик недавно предлагал заставить всех пользоваться автобусами, т.к. у человека КПД ниже.

Он бы лучше предложил все дороги сделать горизонтальными. А транспорт уже сам бы подтянулся: затраченную на разгон энергию запасал бы при торможении на последующий разгон..

anonymous
()
Ответ на: комментарий от acheron

>Самое эффективное -- отпустить тормоза и скатиться. Хотя интересный вопрос -- что самое НЕэффективное?

Прорыть колодец вниз. Ложкой.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

> Прорыть колодец вниз. Ложкой.

Ложки нету. Только ключи и отвёртка. Которой придётся долбить бетон.

acheron ★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от dimon555

>а что эффективнее толкать тележку просто в корпус или толкать её путём поворота колеса.

Это как раз просто. Крутить колесо строго по касательной у тебя вряд ли получится. Значит, будет давление на ось (тележку в целом). Оно, в свою очередь, может быть направлено вверх (ты пытаешься поднять тележку, и делаешь это совершенно напрасно) или вниз (ты усиливаешь трение). Ну то есть, по идее, в любом случае лишние затраты.

С другой стороны, толкать тележку строго параллельно земле тоже не получится...

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

> С другой стороны, толкать тележку строго параллельно земле тоже не получится...

И, что самое обидное, толкать её строго параллельно земле даже не самый оптимальный вариант.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

>С другой стороны, толкать тележку строго параллельно земле тоже не получится...

а если сила трения равна 0, то где меньше работа, толкать блок без колёс или с колёсами?

dimon555 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от dimon555

Для регистратов: вектор сил не параллелен замле.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

>И, что самое обидное, толкать её строго параллельно земле даже не самый оптимальный вариант.

Да ну? Блесни-ка знанием школьной физики.

anonymous
()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.