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Esegui la parte 3, relativa al calcolo della potenza di un uomo

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Il cavallo-vapore è una unità di misura della potenza. Il termine è stato coniato in origine da un ingegnere scozzese per confrontare la potenza del motore a vapore con quella dei cavalli. Questo articolo ti spiega come calcolare i ca...

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ATTIVITA' 2: Consumi tanta energia elettrica?

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ATTIVITA' 2: Consumi tanta energia elettrica?

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Dopo aver letto l'articolo calcola quanto spendi al mese per far funzionare un elettrodomestico che utilizzi quotidianamente

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Come Calcolare i Kilowattora. La maggior parte dei dispositivi elettrici per uso domestico è dotata di un'etichetta o una piastra metallica che riporta il numero di watt. Questa etichetta in genere si trova sulla base o sulla parte ...

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ATTIVITA' 3: Lavoro, calorie e potenza impiegata per fare una salita in bici

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ATTIVITA' 3: Lavoro, calorie e potenza impiegata per fare una salita in bici

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Dopo aver letto l'articolo calcola la tua potenza nel compiere una certa azione (ad esempio salire le scale di casa...)

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Ieri mentre facevo una discreta salita in bici mi è venuta la curiosità di sapere quante kCal avessi bruciato dopo averla superata, secondo la fisica classica e senza considerare attriti e assumendo l'efficienza muscolare pari al 100%.

Il concetto da tener presente è che facendo una salita si acquista quota e quindi energia potenziale, che si misura in Joule.

L'energia potenziale che ha un corpo è dove U(h) è l'energia, in joule, m la massa in Kg, h l'altezza in metri e g l' accelerazione di gravità espressa in m/s ( circa 9.8 ).

L'applicazione che uso come contachilometri quando vado in bici registra la traccia in formato tcx, che poi ho usato per estrapolare i dati che mi servivano per soddisfare questa mia curiosità.

La salita è iniziata al minuto 44:36, alla quota di 24 metri, ed è terminata a quota 64 metri, al minuto 49:03, quindi il guadagno di quota è stato di 64-24 = 40 metri in 267 secondi.

L'impiego totale di energia è quindi stato ( 80 kg è il peso ciclista+ bici + abbigliamento, 9.8 l'accelerazione di gravità e 40 il dislivello in metri ).
In calorie il consumo energetico è stato 7492,dato che 1 cal = 4.1855 J.

Vediamo la potenza, la potenza è definita come la variazione di lavoro nell'unità di tempo e si misura in Joule/sec (Watt).

Come già detto prima, il calcolo è effettuato non considerando attriti e efficienze, per cui a spanne potrei dire, con un'efficienza complessiva del 25%, circa 30 kCal ( ) per una potenza media di 488 Watt ( )

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Lavoro, calorie e potenza impiegata per fare una salita in bici

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Ieri mentre facevo una discreta salita in bici mi è venuta la curiosità di sapere quante kCal avessi bruciato dopo averla superata, secondo la fisica classica e senza considerare attriti e assumendo l'efficienza muscolare pari al 100%. Il concetto da tener presente è che facendo una salita si acquista quota e quindi energia potenziale, che si misura in Joule.

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Dopo aver letto l'articolo calcola quanto tempo è necessario per consumare le calorie di un cibo a tua scelta di cui sei ghiotto

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Molti dei cibi con cui l'uomo si alimenta contengono tutti e tre i gruppi nutritivi in diverse quantità. Per definire il contenuto di energia di un dato alimento si usa uno strumento chiamato bomba calorimetrica, nel quale si brucia un campione ben definito di cibo e se ne misura il calore prodotto.

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ATTIVITA' 5: Il mio tostapane è più veloce di Bolt!

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ATTIVITA' 5: Il mio tostapane è più veloce di Bolt!

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Dopo aver letto l'articolo calcola quanti Bolt ha un elettrodomestico di casa tua

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Manca solo l'approvazione dalla comunità scientifica e l'uomo potrà aggiungere un'altra pagina alla fisica: per la prima volta

è stata calcolata la potenza (in CV) di un uomo.

Ovviamente per trattare queste nuove teorie (conoscevamo già le conseguenze e l'importanza di questa rivoluzione) non ci siamo esentati dal servirci di un campione -in tutti i sensi- di uomo che ci fornisse una certa accessibilità di dati e fonti: il pluri-iridato Usain Bolt, il più veloce sul pianeta Terra fra umani e umanoidi.

Passiamo ora alla trattazione scientifica, corredata di formule e linguaggi prettamente fisici.

Abbiamo attinto i dati per il calcolo dalla prestazione fornita dal campione UB durante la finale mondiale dei 100metri piani, gara svoltasi il 16 Agosto 2009 a Berlino.

In quell'occasione UB fece registrare, nel tratto 60m-70m -il più rapido-, un tempo di 0.81 secondi, una velocità di entrata di 12.3 m/s e una di uscita di 12.2m/s. L'accelerazione raggiunta [a=(v1-v2)/t] fu di 0.1234567metri al secondo quadro.

Ma per la massima potenza abbiamo bisogno della massima accelerazione. Tale accelerazione è stata manifestata dal giamaicano nei primi 20 metri (una volta raggiunta la velocità massima alle gambe di Usain è rimasto solo il compito di mantenerla costante), più precisamente nel tratto 10-20, quando è passato da 5.29m/s a 10.1m/s in 0.99 secondi. L'accelerazione risulta quindi di 4,86 m/s^2. Data la sua massa convenzionale di 94Kg, e utilizzando la formula tradizionale della potenza [P(W)=(m*a)*s/t], possiamo verificare che questa vale esattamente 4614,55 W (oltre 300 lampadine a risparmio energetico). Utilizzando l'apposito fattore di conversione [1CV=735W] il centometrista risulta avere una potenza di 6.3 cavalli.

In virtù di questi calcoli abbiamo pensato di inserire nel Sistema Internazionale una nuova unità di misura, pratica per livelli di potenza multipli al comune CV usato per i motori e più aderente al confronto rapido: il Bolt.

Il fattore di conversione è: 1 Bolt = 6.3 CV.

Un neopatentato potrà guidare auto da non più di 10.8 Bolt (ipoteticamente un calesse trainato dagli staffettisti delle nazionali giamaicane, statiunitensi e francesi potrebbe essere accessibile solo dopo il primo anno di patente B).

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Calcolo della potenza di un uomo espressa in cavalli vapore (CV)

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Manca solo l'approvazione dalla comunità scientifica e l'uomo potrà aggiungere un'altra pagina alla fisica: per la prima volta è stata calcolata la potenza (in CV) di un uomo.

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ATTIVITA' 6: Mangiamoci una fetta di torta

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ATTIVITA' 6: Mangiamoci una fetta di torta

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Dopo aver letto l'articolo calcola quanta energia contiene un alimento a tua scelta di cui conosci la ricetta

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Per il nostro fabbisogno energetico è preferibile ricorrere agli alimenti che contengono prevalentemente glucidi e lipidi. Anche i protidi possono fornire energia, ma la loro funzione principale è "plastica": ciò significa che il nostro organismo ha bisogno di protidi soprattutto per trarne le sostanze che servono per la costruzione di nuove cellule, gli amminoacidi.