Я би хотів, щоб я це знав

Час від часу роздумував над речами, які я дізнався нелегко. Я сподіваюся, що щось із цього стане в нагоді комусь, десь, колись.

Субота, 7 серпня 2010 р

Спалювання калорій, що біжать в гору

Днями я підбіг на справді великий пагорб - гору Кармель в Ізраїлі, насправді - одягнувши свій Garmin Forerunner 305.
Він відстежує вашу швидкість і частоту серцевих скорочень і повинен повідомляти вам, скільки калорій ви спалили (він знає мою вагу, вік і стать). Це досить добре на квартирах, але абсолютно неправильно у підйомі!

Ось відповідні цифри (лише перші кілька з більш тривалого підйому):

милі. середня швидкість. підйом. калорій
1. 5,7 милі/год. 55 футів 162
2. 4,4 милі/год. 325 футів 128
3. 3.8 милі/год. 450 футів 115
4. 4,3 милі/год. 337 футів 133

Фактичні зусилля, витрачені на 2–4 милі, були дуже високими: із 10-15% оцінкою ви справді працюєте (і це був спекотний липневий день), проте калорії були дуже низькими (особливо для хлопця, який важить 200 фунтів).

Я фізик, і я вирішив зробити трохи "математики задньої частини конверта".

Ви пам’ятаєте із середньої школи, що об’єкт з масою m, піднятим на відстань h, збільшує свою потенційну енергію на m x g x h

Використовуючи круглі цифри (g = 10 м/с ^ 2), людина вагою 100 кг, що піднімається на 100 метрів, збільшує свою потенційну енергію на 100 кДж.

Організм приблизно на 25% ефективно перетворює калорії на "виконану роботу", що зручно означає, що 1 кДж "чистої роботи" коштує близько 1 ккал "харчової роботи". (1 кал - приблизно 4,2 Дж).

Це передбачає просту модифікацію звичайних "калькуляторів калорій", які ви знайдете в Інтернеті. Щоб отримати більш точну оцінку вашої роботи, ви можете додати такий термін:

Калорії за рахунок підйому = (маса тіла в кг) x (висота піднялася в метрах)/100

Ви додаєте цю корекцію до будь-якого звичайного калькулятора "бігу по плоскому".

Після того, як я придумав це рівняння, я знайшов щоденник
http://thismanruns.blogspot.com/2008/01/calories-burned-running-hills.html

який говорив про ту саму проблему і який включав посилання на наукову роботу з Journal of Applied Physiology
в якому описуються вимірювання, проведені на спортсменах, щоб отримати точні оцінки спалених калорій під час бігу на біговій доріжці. Вони виявили майже однакову взаємозв'язок (хоча вам доводиться перебирати описи та графіки, щоб дійти до суті) - що піднімаючись, ви витрачаєте близько 40 Дж/кг/м (див. Малюнок 3), з лише слабким залежність від схилу (коли це "справжній" схил - ступінь більше ніж на кілька%).

Я з нетерпінням чекаю думок людей про це - і, можливо, одного разу Garmin включить краще рівняння у свій запущений GPS.