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Größen
Leistungen berechnen und umrechnen

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  • Die Leistung P wird definiert als der Quotient aus der verrichteten Arbeit W und der dazu benötigten Zeit t.

Die Leistung des
menschlichen Körpers

Beispiel für den Grundumsatz:

Eine 25-jährige Frau hat bei einem Körpergewicht von 60 kg einen Grundumsatz von ca.
1450 kcal/Tag = 6090 kJ/Tag.
Hierzu die Umrechnung:
6090kJ/Tag = 6090000J/86400s
= 70,5 J/s = 70,5 Watt

  

Die Leistung eines menschlichen Körpers wird durch 3 Faktoren bestimmt:

  • den Grundumsatz: Der Grundumsatz ist die Energie, die zum Aufrechterhalten aller Körperfunktionen in Ruhe benötigt wird. Diese Leistung macht mehr als die Hälfte (50 - 70 %) der gesamten Leistung eines Körpers aus.
  • den nahrungsabhängigen Verbrauch: Mit diesem Verbrauch wird die Leistung bezeichnet, die der Körper aufwenden muss, um die aufgenommene Nahrung zu verwerten. Sie macht etwa
    Einzehntel (6 - 10 %) des gesamten Leistungsaufwandes aus.
  • den Arbeitsumsatz: Der Arbeitsumsatz ist jene Energie, die wir für unsere Bewegung aufwenden. Diese Leistung macht etwa Eindrittel (20 - 40 %) der Gesamtleistung unseres Körpers aus.
 
     
Ideen für mögliche, selbstorganisierte
Übungen:
 
  • Berechnet die Energiebedarfe in kJ pro Tag, die ihr sitzend, stehend, gehend, Rad fahrend, tanzend, rennend, .... umsetzt. Füllt die leeren Kästchen in der folgenden Tabelle aus.
  • Berechnet die Leistungen in kW, die ihr sitzend, stehend, gehend, Rad fahrend, tanzend, rennend, .... erbringt. Füllt die leeren Kästchen in der folgenden Tabelle aus.
 
Energiebedarf eines Jugendlichen
orientiert an einer Person mit durchschnittlicher Größe
Tätigkeit
Energiebedarf
in kJ
pro Minute
Energiebedarf
in kJ
pro Tag
Leistung
in kW
sitzen
1
...
...
stehen
2
...
...
gehen
10
...
...
langsam Rad fahren
15
...
...
tanzen
30
...
...
rennen
40
...
...
schnell Rad fahren
50
...
...
Fußball spielen
60
...
...
schlafen, liegen
...
7000
...
leichte Tätigkeiten
(sitzen, schreiben)
...
10000
bei 13 - 14 jährigen Mädchen
11300
bei 13 - 14 jährigen Jungen
...
     
   

Beispiele für Arbeitsumsätze

Rad fahren mit 20 km/h "verbraucht" in 30 Minuten 234 kcal = ... kJ. Rock'n' Roll tanzen "verbraucht" in 60 Minuten 600 kcal = ... kJ.

  • Rechnet jeweils die Energieangaben von kcal in kJ um.

Arbeitsumsatz durch Radfahren mit 15 km/h

Cola: 1l = 440 kcal = 1848 kJ benötigen 70 Minuten zum "Verbrauch"
Schokolade: 100 g = 550 kcal = 2100 kJ benötigen 87 Minuten
Erdnüsse: 100 g = 600 kcal = 2520 kJ benötigen 95 Minuten
Scheiben Roggenbrot: 100 g = 253 kcal = ... kJ benötigen 40 Minuten
Kartoffeln: 100 g = 87 kcal = ... kJ benötigen 14 Minuten
Broccoli: 100 g = 33 kcal = ... kJ benötigen 5 Minuten

  • Berechnet den jeweiligen Arbeitsumsatz beim Rad fahren mit 15km/h jeweils in kW, der zum Umsatz von 1l Cola, 100g Schokolade, ... notwendig ist.
  • Besprecht miteinander, ob sportliche Aktivitäten den Arbeitsumsatz erheblich steigern.
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