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L’energia umana: Il lavoro muscolare

Scritto da Raffaele Berardi il 23 aprile 2011

Rubrica: Energia

Titolo o argomento: La prima fonte di energia per l’uomo

La prima fonte di energia per l’uomo è stato il proprio lavoro muscolare. Il primo tipo di lavoro umano è quello della deambulazione. Per rendere l’idea si può assumere che un uomo di massa pari a 75 kg, che cammina alla velocità di 6 km/h, compie un lavoro pari a quello che compirebbe sollevando una massa analoga lungo una pendenza del 10% circa  e salendo di una quota di 600 metri all’ora.

La potenza sviluppata  vale: P = F · v = Watt

dove F è la Forza e vale F = m · g = 75 kg · 9,81 m/s^2 = 735,75 Newton (g= accelerazione di gravità)

e dove v è la velocità che vale  v = differenza di quota/intervallo di tempo = 600m / 3600s = 0,167 m/s

e la potenza sviluppata risulta quindi: P = 735,75 N · 0,167 m/s = 122,8 Watt ≈ 125 Watt

Tale potenza non può essere sviluppata dall’uomo per l’intera giornata. Mediamente si stima che venga sviluppata per circa 4 ore al giorno. Non si tratta di prestazioni elevate, anzi… Il rendimento isolato del muscolo dell’uomo è attestato attorno al 25%, quello di un intero apparato muscolare è di valore compreso tra il 16% ed il 18%. Infine, a causa delle notevoli perdite, il rendimento del lavoro fisico dell’uomo può ritenersi di circa il 12%. Tuttavia, solo per brevi istanti (vedi ad esempio una prestazione atletica nei 100 metri velocità), l’uomo è in grado di sviluppare picchi istantanei di potenza 20 volte superiori (circa 2400 Watt).

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Immagine tratta dallo spot di una nota bevanda energetica

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