Категории

Анкета

Ако можехте да решите за това, отново щяхте да поставите Плутон сред планетите?

уравнение

  • Да, това е планета (64,7%)
  • По дефиниция това не е планета (20,5%)
  • Вероятно не бих могъл да реша (14,9%)

Изпратете връзка към имейла

Статии/Математика, Разни/Математическо уравнение кратко.

15.11.2010 18:48:33 | Въпрос:
Science Daily | Брой преглеждания: 3671x

Всеки родител, който понякога води детето си на разходка, знае, че децата се уморяват по-бързо от възрастните. Но защо е така? Децата и ниските хора ходят по различен начин от високите хора или се уморяват по някаква друга причина?

Проблемът е адресиран от П. Уеянд от Южния методистки университет в САЩ. „Това е свързано с работата на Макс Клайбер, който изучава скоростта на метаболизма спрямо размера на животните. Той откри, че колкото по-голямо е тялото, толкова по-бавно неговите тъкани консумират енергия “, каза той. „Би било интересно да разбера защо и как метаболизмът работи по този начин.

Weyand се обединява с други американски учени и решава да измери скоростта на метаболизма при хора на възраст от 5 до 32 години, които тежат 15,9 до 88,7 kg и измерват 1,07 до 1,83 метра. Те искаха да разберат защо е по-лесно за по-високите хора да ходят.

Изследователите са установили, че пешеходците от всички височини консумират еднакво количество енергия на стъпка, което означава, че по-ниските хора ходят по-евтино, защото правят по-малки стъпки и трябва да направят повече, за да изминат едно и също разстояние. Те изведоха и основното уравнение, според което е възможно да се разбере колко енергия изгаря човек при ходене. Те публикуваха резултатите си в The Journal of Experimental Biology.

Weyand и колеги за първи път заснеха ходенето на мъже и жени на бягаща пътека със скорост от 0,4 до 1,9 m/s. Освен това те наблюдаваха консумацията на кислород и производството на въглероден диоксид, което им позволяваше да определят скоростта на метаболизма. След това изследователите изчисляват количеството енергия, което човек използва, за да ходи, като извадят базалната скорост на метаболизма (енергията, необходима за осигуряване на основните телесни функции) от общата скорост на метаболизма, която те определят чрез наблюдение заедно с ходенето. И накрая, изследователите сравниха начина, по който ходят, дължината на стъпките им, продължителността им и времето, което краката им прекарват в контакт със земята, за да видят дали високите и ниските хора ходят по различен начин.

Анализирайки стила на ходене, изследователите установяват, че всички доброволци ходят по един и същи начин, независимо от тяхната височина. Така че, ако опънете 5-годишно дете на височина два метра, висок човек все пак ще ходи. Следователно консумацията на енергия по време на ходене не е свързана със стила на ходене.

След това изследователите изчисляват метаболитните разходи на стъпка и установяват, че независимо от височината, всички пешеходци консумират еднакво количество енергия на стъпка. Следователно високите хора не печелят предимство дори при по-икономичен стил на ходене.

Накрая изследователите нарисуваха графика на височината на пешеходците и тяхното минимално потребление на енергия и получиха почти права линия с градиент -1. Цената на една стъпка беше обратно пропорционална на височината на човека, тъй като високите хора трябва да използват по-малък брой стъпала, за да изминат същото разстояние. Ниските хора се уморяват повече, защото въпреки че стъпката им струва същото количество усилия, те трябва да направят повече.

Въз основа на това откритие учените изведоха уравнение за изчисляване на цената на ходенето. "Можете да замените ръста, теглото и изминатото разстояние в уравнението. Резултатът е броят на изгорените калории “, каза Weyand. Уравнението може да бъде вградено в популярни крачкомери, което ще предостави по-реалистична информация. Учените искат да разширят уравнението, за да изчислят консумацията на енергия при всяка скорост.