info@42km.ru
+7 (915) 280-21-33

Форум: Бег: Потери энергии за счет дыхания зимой

Главная > Форум > Бег > Потери энергии за счет дыхания зимой
Добро пожаловать в наш клуб! Здесь вы можете найти друзей и единомышленников, обмениваться информацией, общаться. Если вы еще не являетесь членом клуба, то зарегистрируйтесь, это позволит вам в полной мере представить себя на сайте, оставлять комментарии и полноценно общаться. Если вы уже зарегистрировались, то войдите на сайт.
  
1 2 >    >>
Автор Сообщение
Стаж44
Стаж44
06.02.2014 02:20

В 2005г проводил расчеты нагрева палатки за счет дыхания спящих в зимнее время. К сожалению архив на (www.velozona.ru) утерян на сайте (вот обрезки остались -  http://archive.velozona.ru/boards/enviro/2005/134681.html

 http://archive.velozona.ru/boards/enviro/2005/134730.html).

Основной результат - во сне один человек выделяет (теряет) 20вт за счет выдыхаемого воздуха при температуре среды =-15С.

Отношение количества выдыхаемого воздуха при физической работе и в спокойном состоянии равно ~ 10 (http://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=9&ved=0CFsQFjAI&url=http%3A%2F%2Froc.tstu.ru%2Ffiles%2Flec_dvorecki.doc&ei=LbHyUqrbOqW44wTorIGABg&usg=AFQjCNEPWuOZpP5m-P3iYO7oGELbQ_5plw&sig2=i5vhZ-5X05ZI2xoCUs0LoA&cad=rjt). 

 

Таким образом потери тепла при физической работе за счет выдыхаемого теплого воздуха состовляют ~ 200вт при температуре воздуха t=(-15С).

 

Re:

Напомню, что мощность нашего организма состовляет не более 400вт при стационарном режиме работы. Мощность может возрасти до ~1500вт на время не более 1мин. Последним увлекаются спринтеры и велосипедисты на финише.

 

 

 

 

(отредактировано 06.02.2014 02:54)
Владимирович
Владимирович
06.02.2014 11:10

Факты и цифры интересные. Они, несомненно, служат пищей для размышлений. Спасибо!

Однако, представим себе такую ситуацию.

 

Двое "испытуемых" развивают одинаковую мощность (пусть это будет 100 ватт) при выполнении одной и той же работы, при подъёме, например, на пятый этаж жилого дома. Только один не смог подняться выше, а другой поднялся на двадцатый этаж. Парадокс? Да нет, просто первый - это борец сумо, а  второй - лыжник. Очевидно, что в таком сравнении учитывается не собственно мощность, сколько способность развивать эту мощность в течение определённого времени.

 

Спсобность бегуна преодолевать значительные расстояния зависит от этой его способности развивать нужную мощность (условно, 150 ватт) длительное время, что напрямую зависит от мощности его сердца. Бегущий в комфортных условиях будет затрачивать меньше энергии, чем бегущий в неблагоприятных условиях. К неблагоприятным условиям можно отнести бег в гору, бег по песку, бег с утяжелением, бег с парашютом и т.д. Бег в мороз также можно отнести к неблагоприятным условиям, поскольку выделяется дополнительная тепловая энергия на обогрев. Как в перечисленных видах тренировкии, так и в беге зимой, в  конечном счете, нагрузка на сердце увеличивается. Это плохо?

Плохо, наверное, для того, кто не использует это в качестве тренировки ССС, рассматривая физические упражнения лишь как приятное времяпровождение, предпочитая пресловутый фитнес в зале круглогодичным занятиям на свежем воздухе. К Вам, Евгений, разумеется, это не относится.

 

Несморя на некотрый дискомфорт, который могут доставлять бегуну низкая температура и холодный ветер, польза от бега зимой на улице больше, чем от бега в зале. Переохлаждаться, конечно, не нужно.

 

Стаж44
Стаж44
06.02.2014 13:30

Я привел этот результат только для того, чтобы показать что скорость "стационарного" бега при уменьшении температуры воздуха всегда падает при неизменной мощности организма. 

А бегать конечно надо, это так интересно! Вот вчера пробежал 101 минуту при температуре -2С.

 

P.S.

1.Профессиональным зимним туристам хорошо известна проблема - потеря энергии при отрицатеьной температуре воздуха - холодовая усталость. Это когда организм теряет силы даже при отсутствии механической работы.

2.Вот результаты расчета потерь тепла с дыханием (велофорум 2005г):

 

Q=M*Cp*dT
M- масса выдыхаемоговоздуха в кг/сек.
Ср-массовая теплоемкость дж/кг*град
dT-изменение температуры выдыхаемого вохдуха=36-(-15)=51гр
М(12 вздохов в минуту объемом каждый=2литра)=12*2*1.3/(60*1000)=0.00052кг/сек
Ср=1000дж/кг*град
Q=0.00052*1000*51=26.52дж/сек
Округляем до 20ватт.
В рассматриваемой модели считается, что человек теряет тепло только за счет дыхания. Т.е. он лежит в спальнике со 100% теплоизоляцией(например в пуховом ценой эдак 600$)

(отредактировано 06.02.2014 14:04)
Владимирович
Владимирович
06.02.2014 14:08

...потеря энергии при отрицатеьной температуре воздуха - холодовая усталость.

 

С этим трудно не согласиться. Занимаясь зимой, легко "перегнуть палку". Именно поэтому я стараюсь дозировать зимний бег в зависимости от погодных условий. Лучше сократить дистанцию, чем замёрзнуть. В какой-то момент у человека просто не остаётся сил на то, чтобы дефицит тепла компенсировать теплопродукцией за счет работы.

(отредактировано 06.02.2014 14:13)
метролог
метролог
06.02.2014 16:11

   Я не вникал в подробности, кто и как это определил, но часто встречал в литературе такие цифры:

    человек в состоянии покоя тратит в среднем 1 кКал на 1 кг своей массы в час.

    при беге он тратит 1 кКал на1 км на 1 кг своей массы.

Они хоть и приблизительные, но пользоваться можно.

   То есть, человек массой 70 кг в состоянии покоя расходует 70 кКал/час, что соответствует 81 Вт. При беге на 10 км он расходует 700 кКал, что соответствует 814 Вт (все округляю до целых).

По Вашим расчетам (я с ними согласен на 100%) он расходует при дыхании 26,52 (округляем до 27) Вт. Вопрос: при 100% теплоизоляции, куда деваются еще 54 Вт его мощности, и что будет с этим человеком через 8 часов сна?

 

При беге, ему нужно отвести уже 540 Вт своей мощности. Сильно ли замерзнет бегун на котором надето термобелье, шапочка, спортивные брюки и как минимум одна спортивная куртка? Лично мне в такой одежде становится жарко уже через 5 - 7 минут бега.

Владимирович
Владимирович
06.02.2014 18:07

Уважаемые коллеги! Цифры могут нас легко обмануть! Нужно четко определить грань между двумя понятиями: мощностью человеческого организма, как некого "силового агрегата", способного производить определённую работу в единицу времени (например, подымать штангу или пробегать стометровку) и мощностью теплового излучения тела человека при определённых условиях окружающей среды.

Эти величины связаны, но не простыми зависимостями.

Нет оснований считать, что на холоде наша "силовая" мощность не будет падать с понижением температуры и (или) с возрастанием времени пребывания на холоде. Пример того, что человеку становится жарко в мороз при беге, говорит только  о том, что им за короткое время не достигнут некий порог, после которого неизбежно начинается утомление и замерзание. С этим часто встречаются марафонцы, которые начинают замерзать после 2-2,5 часов бега даже при температуре +5-8 градусов.

Мне этот порог удавалось нащупать лишь эмпирически. При -15 я способен пробежать около 20 километров в трусах, тонких шерстяных штанах (не поворачивается язык называть их рейтузами) до середины бедра и тонкой синтетической футболке. Организм переносит испытание легко в течение примерно 1,5 часов. А дальше начинается замерзание: неконтролируемое расширение периферических сосудов, резкий озноб, "синюшные" губы, мнгновенно наваливается усталость.

Совсем необязательно доводить себя до такого состояния, но полезно знать, сколько, с какой примерно скоростью, при какой температуре и ветре и в какой одежде для бега можно бежать без опасности нанести вред своему здоровью. Возожно ли это рассчитать?

 

(отредактировано 06.02.2014 18:17)
Танавский Виктор
Танавский Виктор
06.02.2014 23:00

Стою в сторонке и тихо курю....

Владимирович
Владимирович
07.02.2014 09:26

Виктор! Это правильно! Вы и покурить успеете, и обогнать нас, "болтунов"! Краснею

Владимирович
Владимирович
08.02.2014 00:06

Нужно быть честным перед собой. Хмурюсь

Последний "эксперимент" вышел мне боком. Нос не дышит, носоглотка забита. Температуры нет, но состояние поганое."Порог", увы,  превышен! Давно такого не было. Грущу, пью чаёк и смотрю открытие ОИ по телевизору. 9-го собирался пробежать 40 км на Московской лыжне, но забег отменили. Это облегчило мою совесть.

Надо выкарабкиваться...

Стаж44
Стаж44
08.02.2014 16:31

Владимирович

При -15 я способен пробежать около 20 километров в трусах, тонких шерстяных штанах (не поворачивается язык называть их рейтузами) до середины бедра и тонкой синтетической футболке. Организм переносит испытание легко в течение примерно 1,5 часов. А дальше начинается замерзание:

Все по физике. Ваш организм большую часть энергии тратит на обогрев тела. А остатки - для бега. Какой смысл в такой тренировке?

Я же никогда не мерзну на тренировках. И при -15С бегую 2 часа без замерзания, только потею. Советую и вам больше внимания уделять теплоизоляции тела и носоглотки, а не демонстрировать свою стройность перед дамами. 

.

1 2 >    >>
  
 © 2010