Menneskekroppen som motor Naturvidenskab for alle udgives af FysiklærerforeningenMenneskekroppen som motor

 

 

Opgaver med udgangspunkt i
Menneskekroppen som en maskine. Naturvidenskab for alle, 1. årgang, Nr. 3/2006.

Opgave 01: Kroppens mål

  • Maja på billedet er 1,60 m høj. Undersøg, om hendes spændvidde og højde er lige store.
Opgave 02: Fjernsyn som motion?

  • Beregn, hvor meget en person på 65 kg bruger, hvis hun sidder på en stol i 4 timer og ser fjernsyn?
  • Hvor lang tid skal man gå (langsomt!), for at bruge lige så meget energi?
  • Hvor meget energi bruger du selv på fjernsynskikkeri pr. dag?
Opgave 03: Så meget energi bruger du!

  • Hvor lang tid tager det løberen på billedet at løbe et maratonløb på 42,195 km, hvis han løber med farten 12 km/time. Hvad er hans mellemtid ved 39 km? Overvej om det er en rimelig antagelse, at han løber med samme fart under hele løbet.
  • Beregn, hvor meget energi, der forbruges af en løber på 72 kg under et marathonløb, hvis der løbes med denne fart.
  • Beregn, hvor langt man skal svømme (30 m pr. minut) for at bruge lige så  meget energi som ved et maratonløb.
  • Beregn, hvor meget energi man bruger, hvis man gennemfører en ”Ironman”, hvor man svømmer 3,6 km( 30 meterpr. minut), cykler 180 km(20 km/time) og løber et maratonløb (12 km/time).
Opgave 04: Yoghurt eller sodavand hele dagen!

Find deklarationer for en yoghurt og en sodavand.

  • Beregn, hvor meget yoghurt man skal spise i løbet af en dag, hvis et dagsforbrug på 9 MJ skal dækkes.
  • Prøv også at beregne, hvor meget sodavand man skal drikke for at få dækket dagsforbruget.
Opgave 05: Energiindhold i krydderboller
Krydderboller
Energiindhold i 100 g: 1.140 kJ
Næringsindhold
Energifordeling
Protein
7,5 g
11%
Kulhydrat
52,0 g
78%
Fedt
3,5 g
11%
  • Undersøg om det samlede energiindhold på den viste varedeklaration er rigtig.       
  • På deklarationen kan man læse, at der er 3,5 gfedt i 100 gkrydderbolle. Hvordan hænger det sammen med oplysningen om, at der 11% fedt i krydderbollerne. Er der en skrivefejl?
Opgave 06: Harris – Benedicts formel
  • Bestem vha. Harris-Benedict formlen hvilestofskiftet for en 52-årig mand, der er 174 cmhøj og som vejer 71 kg.
  • Bestem på samme måde hvilestofskiftet for en ung kvinde på 18 år, som vejer 48 kg,og som er 1,62 mhøj.
  • Udfør de samme beregninger alene ud fra vægten ved at antage, at hvilestofskiftet er 1,16 W pr. kg legemsvægt.
Opgave 07: Dans
  • Bestem hvor meget energi man forbruger, hvis man til et dansestævne danser 15 danse á 3 minutter.
Opgave 08: Svømning eller tennis?

  • Undersøg, om energiforbruget ved tennis stort set svarer til at svømme 30 mpr. minut
Opgave 09: Trappeløb

To elever løber om kap op af en trappeopgang. Der er 124 trappetrin, som hver er 18 cmhøje. Jesper kan løbe turen på 22,3 s, mens Jonas bruger 25,6 s.

  • Beregn effekten for hver af de to drenge.
Opgave 10: Hvilestofskifte

En person placeres i en isoleret kasse.  Efter 25 minutter er såvel temperaturen som den relative luftfugtighed steget.

 

Temperatur

Relativ luftfugtighed

Startværdier

22,3 °C

38%

Slutværdier

28,4 °C

65%

Kassens volumen er 0,86 m3.

En pære med effekten Ppære = 100 W får temperaturen af kassen til at stige med 10,0 °C.

  • Bestem sammenhængen mellem Ppære og temperaturstigningen.
  • Bestem Pvarme.
  • Bestem Pfordampning.
  • Udregn personens hvilestofskifte.
Opgave 11: Nyttevirkning ved fjederekspanderforsøg

En person sidder i en isoleret kasse og trækker i en fjeder. Der noteres følgende data:

tstart
20,6 °C
tslut 
26,8 °C
RFstart
38%
RFslut
95%
Varighed af forsøg
t = 26 min
Antal strækninger i alt
n = 410
Fjederkonstant
k = 500 N/m
Strækningslængde
x = 0,30 m
Mundtemperatur ved start
36,8 °C
Mundtemperatur ved slut
37,0 °C
Kassens volumen 
V = 0,86 m3
Når kassen opvarmes 1 °C
svarer det til en effekt på
9 W
Personens hvilestofskifte
80 W
Personens masse er
72 kg
  • Bestem nyttevirkningen ved strækningen af fjederekspanderen.
Opgave 12: Nyttevirkning ved forsøg med vægtlod

En person sidder i en isoleret kasse og løfter et lod. Der noteres følgende data:

tstart
20,0°C
tslut 
28,0°C
RFstart
40%
RFslut
90%
Varighed af forsøg
t = 25 min
Antal løft i alt
n = 380
Masse af vægtlod
m = 5 kg
Mundtemperatur ved start
36,9 °C
Mundtemperatur ved slut
37,1 °C
Kassens volumen 
V = 0,86 m3
Når kassen opvarmes 1 °C
svarer det til en effekt på
9 W
Personens hvilestofskifte
76 W
Personens masse er
72 kg
  • Bestem nyttevirkningen ved træningen med vægtlod.