Menneskekroppen som motor Naturvidenskab for alle udgives af FysiklærerforeningenMenneskekroppen som motor

 

 

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

Aktivitet 06: Nyttevirkning ved øvelser med fjederekspander

Forsøget foretages i en isoleret kasse.

Først bestemmes kassens volumen, ekspanderens fjederkonstant samt hvor meget forsøgspersonen strækker fjederen pr. gang. Den ene ende kan fx placeres under den ene fod og så kan man med hånden strække fjederen.

Inden forsøget påbegyndes måles temperaturen og den relative luftfugtighed i kassen.

Nu placeres personen i kassen. Denne skal sidde der i 25 minutter. I løbet af disse 25 minutter strækkes ekspanderen ca. 15 gange i minuttet. Lad personen selv tælle, hvor mange strækninger der i alt udføres.

Ved forsøgets afslutning måles temperatur og relativ luftfugtighed igen.

  • Beregn forsøgspersonens hvilestofskifte Phvile ved Harris-Benedict formlen, se hæftet side 8 .
  • Bestem Pfjederarbejde , Pvarme og Pfordampning.
  • Beregn nyttevirkningen ved arbejde med en fjederekspander, se hæftet side 14 .

Arbejde ved strækning af fjederekspander

Når man strækker en fjederekspander, kan man beregne det arbejde der bliver udført, når fjederen strækkes stykket x (i meter)

hvor k er fjederkonstanten, som angiver, hvor stor en kraft der skal bruges for at strække fjederen 1 m.

Strækkes en fjeder med en fjederkonstant på k = 400 N/m fx længden x = 0,30 m, er fjederenergien