Kezdőoldal » Tudományok » Alkalmazott tudományok » Hogyan lehet kiszámolni, hogy...

Brain Storming kérdése:

Hogyan lehet kiszámolni, hogy egy "m" tömegű futó, "v" átlagsebességgel futva "t" idő alatt / vagy "s" távon mennyi munkát végez?

Figyelt kérdés

Konkretizálva: Mennyi munkát végez egy 79 kg tömegű futó, 12 km/h (3.333 m/s) átlagsebességgel futva 1 órán át vagy 12 km-en keresztül?


Valami összefoglaló képlet kellene! (Nem házikhoz, hanem sportoláshoz!)



2015. ápr. 2. 09:33
 1/8 anonim ***** válasza:

W=F*s

F=m*g

s=V*t

2015. ápr. 2. 09:53
Hasznos számodra ez a válasz?
 2/8 A kérdező kommentje:

Köszönöm! Igazából a problémám ott volt a számítással, hogy én a mozgási energiából indultam volna ki, az 1/2*m*v2 -ből, de ehhez nem tudtam hogyan hozzákötni az utat vagy az időt.


Tehát akkor m*g*v*t , ennyire egyszerű lenne?

2015. ápr. 2. 10:42
 3/8 anonim ***** válasza:
100%

Teljesen értelmetlen, amit az első válaszoló ír. Az oktatásnak is az a baja, hogy képletcentrikus, és a diákok 95% -nak fogalma nincs az egészről. Az a baj, hogy vannak bizonyos képletek, és abba gondolkodás nélkül beír számokat a naikus, ill. képzetlen ember.

Az első válaszoló képlete totál hülyeséget fog eredményül adni.


Viszont hogy érdemben is válaszoljak a kérdésre: A kiindulásod jó, kedves kérdező. A munkavégzés nagy része abban fog megnyílvánulni, hogy futás közben a test süllyed, majd ismét emelkedik. Ebből indulj ki.

2015. ápr. 2. 14:59
Hasznos számodra ez a válasz?
 4/8 A kérdező kommentje:

Köszi!


A probléma az, hogy ezexerint ez bonyolítja a képet. Mondjuk így már értem, hogy bizonyos edzőkütyük miért mérnek hasonló adatokat (asszem a garmin-nak van "repülési fázis" adata, vagy vmi hasonló)


Mondjuk tény, hogy a futótechnika alapvetően befolyásolja az energiafogyasztást, és ezért tűnik a távgyalogló stílus kevesebb energiával is gyorsabbnak, mint a normál futótechnika (igaz, az a futáshoz képest más izomcsoportokat terhel jobban).


Szóval lehet, hogy a mozgási energia * mozgás időtartama közelebb lenne?

2015. ápr. 3. 12:43
 5/8 anonim ***** válasza:
100%

Vegyél fel közelítő adatokat egy futó geometriai méreteire. Becsüld, vagy mérd meg, hogy egy lépés alatt mennyit süllyed, ill. emelkedik a test. A helyzeti energia megváltozása fogja adni a szükséges munka egy részét. Ha adott az "s" táv, akkor ki kell számolni, hogy ezen távon mennyi emelkedés történt. Pl. ha egy lépés 80cm, és ezen történik 10 cm emelkedés, akkor 80 méterre arányosan kell szorozni a lépések számával.


A valóság egy lehetséges közelítése, hogy a lépésenkénti emelkedés összegéből származtatott emelési munka adja a keresett munkavégzést. (Persze most valaki jöhet azzal, hogy a gravitációs tér konzervatív, de most úgy közelítjük a valóságot, hogy a süllyedés által visszanyert munka közelítően fedezi a súrlódás és légellenállás okozta veszteségeket.)


Az átlagsebességből és az időből pedig az "s" utat számolhatod.


Ez persze csak egy közelítő eljárás, a valóság nyílván bonyolultabb, de első körben én ezt a közelítést javasolnám.

2015. ápr. 3. 15:05
Hasznos számodra ez a válasz?
 6/8 A kérdező kommentje:

Köszi!


Vannak ugyan kalkulátorok a neten, amik az adott sportok és az adott idő függvényében kcal formájában megadják a felhasznált energiát, de ezek általában a leggyakoribb tömegsportra vonatkozó adatokkal dolgoznak.


Annakidején megkérdeztem a munkahelyemen (egy szakképző, ahol nyelvet és szakismereteket és egyebeket is tanítottam) egy matek-fizika tanárt, hogy segítsen nekem abban, hogy ki tudjam számítani, hogy ha tudok pár adatpárt egy függvényből (adott távon elért legnagyobb átlagsebesség) akkor hogyan kaphatok ebből egy jó közelítésű összefüggést, hogy megtudhassam, tetszőleges távon kb milyen legjobb átlagot érhetek el. Nem tudott segíteni, erre én nekiláttam, és sikerült egy olyan grafikont szerkeszteni, amit le is teszteltem a gyakorlatban, és 2%-nál jobb közelítésű eredményt kaptam. (Úgy értem, hogy a valósan mért adatok 2%-nál kevesebbel különböztek az előre jelzettől). ..... Később megtaláltam a Peter-Riegel formulát, ami egyszerűn a távok duplázásánál a sebesség 6%-os lassulásával számolt, és fordítva. Azóta ezt is alkalmazom az edzéstervezésben, és remekül bevált. Fura, de a "matematikai érzék" (ha van ilyen) a sportteljesítményt is fejlesztheti ):o)


Éppen ezért is szeretnék valami hasonlót találni magának az edzésintenzitásnak a minél pontosabb felmérésére...


És továbbra is várom az elgondolásokat!


A legutolsó válaszban leírt közelítéses módszer nem rossz, csak valahogyan meg kellene oldani a futás közbeni súlypont-kilengések átlagolásának mérhetőségét... A lépésfrekvencia nem gond, mert sokszor futok zenére, tudom, melyik ritmus a leggyakoribb, ami passzol a sebességemhez (ez 80-90 körüli), amiből egyszerűen jön a lépéshossz, vagyis a kilengések átlagos száma így meghatározható.


Arra gondoltam, hogy a párszor lefilmezett néhány futólépésem alapján, amit a futópálya korlátja mellett veszünk fel, a csípőmagasságomban lévő, rögzített kamerával, akkor ebből átlagolni lehet majd a kilengések amplitúdóját, akár cm-es pontossággal is.


A szél csak bizonyos határon túl számíthat, maga a 10-14 km/h-s futásnak nincs különösebb légellenállási hatása, sztem (de majd utána számolok ):o) ), a helyi szélmérők adatai meg mindig hozzáférhetően a meteorológiai oldalakon... ha körpályán futok, akkor pedig a szélhatás nagyjából kiküszöbölődik - legalábbis futási sebességnél. (Kerékpározásnál már kevésbé, mert minél gyorsabban teker az ember hátszéllel, annál kisebb a relatív, effektív "tolóerő" és az is csak totális seggbe-szélnél ilyen).

2015. ápr. 4. 03:07
 7/8 anonim ***** válasza:

"sikerült egy olyan grafikont szerkeszteni, amit le is teszteltem a gyakorlatban, és 2%-nál jobb közelítésű eredményt kaptam."


Pontosan mi van a grafikonon, mely mennyiség függvényében?

Továbbá mihez lett viszonyítva a 2%-os hiba?


Munkát mérni amúgy általában nem könnyű feladat.


A kilengések és átlagolása méréstechnikailag viszonylag egyszerű, ha van kamera, ahogy említetted, ez jó irány lehet.

2015. ápr. 4. 04:21
Hasznos számodra ez a válasz?
 8/8 A kérdező kommentje:

Az elérhető maximális átlagsebesség a táv függvényében.


Mint írtam, formulát nem tudtam felírni rá, de egy hiperbola lett, az 1/x képére hasonlított. A "szerkesztés" azt jelenti, hogy a kapott adatokat elhelyeztem a grafikonon aztán kiegészítettem. Elég nagyban elkészítve aztán arányosan osztottam a mért adatok közötti görbét, és ehhez képest, a későbbi felméréseim adatait összehasonlítottam a görbe által leolvashatókkal. Persze a kerékpáros sportteljesítményt sokminden befolyásolja, de a felméréseknél azért igyekeztem "kiegyenlíteni" a teljesítmény (pl. kétirányú útvonal, hogy a szelet kiegyenlítsem, szerencsére alföldi vagyok, így a domborzat nem zavar be különösebben, stb.)

Ez egyébként jó 15 évvel ezelőtti történet, de szerintem valahol biztosan megvan a grafikon is, az adatok is meg a szerkesztés/számítás menete is.


Akkoriban próbáltam a lépcsőfutást is így "formulázni", ami könnyebb ugye, mert a helyzeti energia változás adott, csak a lépcsősor dőlésszögét kell majd vhogy belekalkulálni. (Ez manapság újra előkerült, mert Szegeden pl. tartanak toronyházfutó versenyeket, legalábbis tavaly kezdték, amiről akkor lecsúsztam, de az idén el kellene csípni - másik dolog, hogy azt is jó lenne tudni, hogy arányaiban mennyivel nagyobb terhelés a lépcsőfutás a normál futáshoz képest.)

2015. ápr. 4. 10:17

Kapcsolódó kérdések:





Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu

A weboldalon megjelenő anyagok nem minősülnek szerkesztői tartalomnak, előzetes ellenőrzésen nem esnek át, az üzemeltető véleményét nem tükrözik.
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!