Путешествует ли человек на велосипеде более эффективно, чем любой другой вид?

Стив Джобс заявил на видео , что человек, ездящий на велосипеде, более эффективен в передвижении, чем любой другой вид. Он повторил это отдельно на видео и письменно . Цитата до сих пор часто повторяется . Тираж плаката собрал 5 тысяч долларов на Kickstarter .

Вот транскрипция:

Я думаю, что одна из вещей, которая действительно отличает нас от высших приматов, заключается в том, что мы создаем инструменты. Я читал исследование, в котором измерялась эффективность передвижения различных видов на планете. Кондор использовал наименьшее количество энергии, чтобы пройти километр. И люди пришли с довольно невпечатляющими показателями примерно на трети пути вниз по списку. Он не слишком гордился выставкой за венец творения.

Это выглядело не очень хорошо. Но затем кому-то из Scientific American пришла в голову идея проверить эффективность передвижения человека на велосипеде. А человек на велосипеде полностью сдул кондора, совершенно с вершины чарта. Вот что для меня значит компьютер. Чем для меня является компьютер, так это самым замечательным инструментом, который мы когда-либо придумали. Это эквивалент велосипеда для нашего разума.

Действительно ли человек на велосипеде намного эффективнее перемещается с места на место, чем любой другой вид ?

Самое близкое, что я смог найти к источнику, который Джобс описывает во втором видео «[…] статья, когда мне было около 12 лет, я думаю, что она могла быть [в] Scientific American », — это статья, опубликованная в American Scientist в 1975 году. Хотя ему тогда было 20 лет, и я еще не успел переварить их результаты.
Я думаю, вам нужно лучше определить условия. Мне трудно поверить, что человек на велосипеде может победить парящую птицу в зоне термиков.
@LorenPechtel Действительно трудно определить «стандартную атмосферу», но я полагаю, что это в духе вопроса, чтобы у птиц не было термиков, у велосипедов не было спусков, у рыб не было течений, а у дождевых червей не было оползней.
Скоростные забеги и тому подобное обычно выполняются по петле, чтобы исключить такие вещи, как спуски и течения. Однако парящая птица может парить в петле. (Или, если уж на то пошло, замените «птицу» на «пилот планера».)
@NateEldredge Цитата «наименьшее количество энергии для перемещения на километр», так что это первое, по крайней мере, буквально интерпретированное. Является ли энергия на расстояние на массу более стандартным определением?
О, я думаю, мне следует читать внимательнее. Я не знаю, есть ли стандартное определение; либо было бы интересно рассмотреть. Но вы могли бы подумать, что очень легкое животное может иметь преимущество.
Можно также спросить, осуществляется ли эффективная езда на велосипеде по асфальтированной дороге или FTM даже по подготовленной трассе для горного велосипеда. Я не знаю реальных измерений, но из личного опыта гладкое покрытие более эффективно, чем тропа, которая, в свою очередь, намного эффективнее, чем пересеченная местность (что может быть чертовски почти невозможно). Если это так, то вы должны добавить энергию, затрачиваемую на строительство и обслуживание дороги. плюс затраты энергии на создание велосипеда, в сумме.
Езда на велосипеде по гладкой асфальтированной дороге, безусловно, более эффективна, чем по мягкой или ухабистой дороге. Если он мягкий, вы будете использовать энергию, чтобы перемещать части земли, а если он ухабистый, вы будете использовать энергию, чтобы преодолевать каждую неровность и перемещать части своего тела, шины и велосипед, чтобы поглощать движение.
Ну, чтобы путешествовать из Великобритании в Африку, я уверен, что птицы более эффективны, чем велосипедисты...
Сравнивая энергетическую эффективность передвижения человека и животных, возможно, следует также включить энергию, используемую для обеспечения необходимого питания. С нашей невероятно неэффективной сельскохозяйственной промышленностью и сетью распределения продуктов питания даже использование автомобиля может оставить меньший углеродный след, чем езда на велосипеде. Углеродный след Биг Мака (4 кг) эквивалентен 45 км пробега на моей машине. С предоставленными 495 ккал энергии я, вероятно, смогу проехать на велосипеде только около 20-30 км.
@Tor-Einar Jarnbjo: Конечно, часть населения, чей рацион полностью состоит из биг-маков, вероятно, довольно мала.
@jamesqf: Биг-Мак был просто произвольным примером, который известен большинству из нас и для которого легко найти относительно надежные данные.
Было бы неудивительно, если бы люди на велосипедах побеждали других в условиях, идеально подходящих для людей на велосипедах , то есть на ровных, гладких дорогах. Но сделать его достаточно внедорожным, и вдруг ходьба на четвереньках может легко стать менее энергозатратной. Например, высокая трава на неровном поле. Итак, для корректного сравнения давайте также включим затраты энергии на подготовку поверхности.
Учитывая культуру яппи Кремниевой долины, я не удивлюсь, если это будет полностью сфабриковано. Далее: дает ли достаточное количество мюсли бессмертие?
@ Tor-EinarJarnbjo Это один из наименее эффективных продуктов питания для человека. Если вы сравните наиболее эффективные (может быть, сою, кускус или киноа с крупной механизированной фермы?), соотношение энергии, используемой на полученную калорию, может быть лучше, чем при охоте на кондора. Интересный вопрос...
Вы считаете, что путешествуете только там, где есть дороги? Или на велосипеде по бездорожью...
@Tor-Einar Jarnbjo: О диете Биг Мака могут быть доступные данные, но OTOH далеко не репрезентативны.
@Tor-EinarJarnbjo - Я хотел бы знать, где вы найдете этот хлеб, в котором всего 250 ккал на кг, в большинстве видов хлеба 2000-3000 ккал/кг, что хватило бы велосипедисту на расстояние около 40 миль (64 км). Для сравнения, автомобиль, который проедет это расстояние на галлоне бензина, выделит 20 фунтов (9 кг) CO2.

Ответы (1)

В цитируемом заявлении говорится «энергия для перемещения на километр».

На основании «энергии, необходимой для перемещения на километр», утверждение определенно неверно.

По словам доктора Карен Оберхаузер , было подтверждено, что помеченная бабочка-монарх преодолевает 265 миль за один день.

Согласно Сколько топлива сжигают монархи? сообщение об исследовании доктора Дэвида Гибо:

На 140 миллиграммах жира у бабочки монарха достаточно энергии, чтобы непрерывно махать крыльями в течение 44 часов и парить или парить в течение 1040 часов!

Таким образом, бабочка потребляет не более 3 миллиграммов в час.

Для сравнительной статистики людей используйте этот калькулятор калорий упражнений.

Для человека весом 110 фунтов (50 кг):

при езде на велосипеде со скоростью 16-20 миль в час расходуется 599 диетических калорий (килокалорий) в час. Это соответствует 67 граммам (67 000 миллиграммов) жира в час.

езда на велосипеде с неспецифической гоночной скоростью «более 20 миль в час» составляет 798 калорий в час. Это соответствует 89 граммам (89 000 миллиграммов) жира в час.

Люди используют в 1000 раз больше энергии на километр, чем бабочки-монархи, даже учитывая, что рекордное расстояние на велосипеде в день составляет 521 милю, что примерно вдвое превышает рекорд бабочки.

Примечание: хотя в процитированном утверждении ясно сказано «энергия, необходимая для перемещения на километр», и нигде не говорится о том, что следует учитывать перемещаемую массу, другим способом рассмотрения эффективности является

(использованная энергия)/((масса организма)(пройденное расстояние))

На этом основании было обнаружено, что плавающие животные являются наиболее эффективными животными.

введите описание изображения здесь

Вся заслуга Брэда Дж. Геммелла. Пассивный возврат энергии медузами способствует преимуществу в движении по сравнению с другими метазоями . Труды Национальной академии наук США, том 110, страницы 17904–17909.

Как сообщается в миграции угря на саргасс: удивительно высокая эффективность плавания и низкие затраты энергии , угорь очень эффективен.

В частности, его эффективность рассчитана на уровне 0,5 кДж/км/кг.

Давайте сравним это с ездой на велосипеде человека.

Я возьму человека весом 50 кг, скорость 29 км/ч (18 миль/ч), 599 килокалорий в час.

599 килокалорий/час это 2500 килоджоулей/час.

Это соответствует 86 кДж/км.

Или 1,7 кДж/км/кг.

Угорь эффективнее в 3 раза.

(Из статьи о медузах также видно, что один из видов медуз обладает примерно такой же эффективностью, что и угорь. Крупные морские животные, такие как киты, похоже, не рассматривались.)

См. также раздел Скорость плавания, частота дыхания и предполагаемая стоимость транспортировки взрослых косаток , которая показывает, что при оптимальной скорости около 3 метров в секунду эффективность косаток составляет 0,78 кДж/километр/кг. Лучше, чем человек на велосипеде, но не так хорошо, как угорь.

Согласно «Энергии в природе и обществе: общая энергетика сложных систем » Вацлава Смила, стр. 103.

для 15-тонного серого кита составляет 0,4 Дж/м кг (если этот показатель сохраняется, то усатому киту потребуется [менее] 0,1 Дж/м кг)

См. Также Сравнительный анализ данных отслеживания животных показывает экологическое значение эндотермии у рыб , которое показывает, что некоторые акулы имеют эффективность в диапазоне 0,1–0,2 Дж / м кг.

В заключение, человек на велосипеде НЕ самый эффективный. Независимо от того, анализируется ли цитата буквально на основе «энергии для перемещения на километр» или, альтернативно, как энергия на расстояние на массу организма, существуют более эффективные виды.

Это хороший ответ, но его можно было бы улучшить, показав, сколько граммов жира сжигается во время езды на велосипеде или даже упражнений на велосипеде, а не кардио, в течение часа. Желательно на ровной поверхности, чтобы избежать смещения.
@Zibbobz даже базовый метаболизм (просто отдых в постели) составляет 1500 калорий в день для женщин, что соответствует 7 граммам жира в час. У бабочки все равно было бы 1000 -кратное биение. ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/528122
Кажется очень странным показателем эффективности не учитывать количество перемещаемой массы. Если принять во внимание движущуюся массу, то человек на велосипеде с большим отрывом обгонит бабочку, предполагая, что по вашей оценке потребление энергии в 1000 раз больше.
@Muhd Если учесть массу, угорь или медуза будут наиболее эффективными, см. jeb.biologist.org/content/208/7/1329.full#T1 и pnas.org/content/110/44/17904/F1. расширение.html
@DavePhD Пожалуйста, добавьте это к ответу.
@gerrit Я добавлю об этом примечание, но я хочу сначала проверить информацию о китах, и связанный с этим вопрос skeptics.stackexchange.com/questions/26331/… (и хороший ответ), который считал массовым, был закрыт. Цитата в этом вопросе явно не упоминает массу.
Учитывая, что разница между классическим велосипедистом и угрем всего в 3 раза, мне интересно, насколько близко к угрю мы подходим к лежачим и веломобилям, в частности к последним, разработанным для оптимальной аэродинамики. Мы можем быть очень близки.
@gerrit да, но для усатого кита это, кажется, больше, чем в 17 раз.
@gerrit: Однако вы забываете, что эти транспортные средства эффективно перемещаются только по заранее подготовленным поверхностям (дорогам и т. Д.). Для случайно выбранной поездки между двумя точками (конечно, по суше) велика вероятность того, что байк вообще не сможет это сделать. Если вы хотите посмотреть на особые случаи, для водного транспорта или в определенных областях, таких как дно высохшего озера, парусное судно намного эффективнее, чем велосипедист, поскольку для движения требуется нулевая внутренняя энергия, и только крошечная энергия для балансировки парусов. .
@jamesqf Я полностью осознаю, что этот недостаток колесного транспорта существует, и, вероятно, поэтому колесное передвижение редко встречается в природе. Однако я не думаю, что рассмотрение внешней энергии, такой как ветер, приводит к справедливому сравнению. Если мы допускаем внешнюю энергию, пикирующий сокол или любое падающее существо выигрывает, имея эффективность ∞.
@gerrit Кроме того, есть колесные транспортные средства с парусами и даже несколько спорные колесные транспортные средства с пропеллером , которые могут двигаться быстрее, чем толкающий их ветер.
Это разговор об угрях и китах. . . вы сравниваете яблоки и апельсины. Мы не умеем хорошо плавать на велосипеде, а угри и киты были бы совершенно беспомощны на суше. Плавучесть материала, из которого сделаны существа, немного искажает результаты фактической работы.
Мне было бы очень интересно узнать, как Кенгуру соотносится с приведенными выше цифрами и графиками.
В источнике, который цитировал Стив Джобс, действительно был график, показывающий использование энергии на грамм на километр движения.
@MichaelRichardson, какой источник он цитировал?
Статья, которую я читал, в которой были подробности, была здесь: bikeboom.info/efficiency
Путешествует ли человек на велосипеде более эффективно, чем любой другой вид?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v