Zadanie Zadanie 7.5.11: Kaloryczność pożywienia a wydatek energetyczny podczas ćwiczeń

Punkty: 2 pkt
Dział: Zjawiska cieplne · Ciepło
Trudność: Poziom trudności: łatwe

Kaloryczność pożywienia a wydatek energetyczny podczas ćwiczeń (przysiady).

Treść zadania

Przed rozpoczęciem treningu sportowiec zjadł baton energetyczny o wartości odżywczej

E = 200\,\text{kcal}

(

1\,\text{kcal} = 4{,}184\,\text{kJ}

). Trening polega na wykonywaniu serii przysiadów. Podczas każdego pełnego powtórzenia sportowiec o masie

m = 70\,\text{kg}

unosi swój środek ciężkości o

h = 0{,}40\,\text{m}

ruchem jednostajnym. Przyjmij przyspieszenie ziemskie

g = 9{,}81\,\frac{\text{m}}{\text{s}^2}

. **a)** Przelicz wartość energetyczną batona na dżule (

\text{J}

) oraz kilodżule (

\text{kJ}

). **b)** Oblicz pracę mechaniczną

W_1

wykonywaną przeciwko sile grawitacji podczas jednego przysiadu (fazę opuszczania pomijamy w bilansie pracy użytecznej). **c)** Przyjmując średnią sprawność biomechaniczną mięśni

\eta = 25\%

(tzn.

25\%

wydatkowanej energii chemicznej zamienia się w pracę mechaniczną uniesienia ciała, a

75\%

rozprasza się jako ciepło), oblicz liczbę przysiadów

n

, jaką musi wykonać sportowiec, aby całkowity wydatek energetyczny zrównoważył energię zjedzonego batona.

Odpowiedź i wynik końcowy

**a)**

E = 836{,}8\,\text{kJ}

**b)**

W_1 \approx 274{,}7\,\text{J}

**c)**

n \approx 762

przysiady