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Voraussetzung:
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Die Leistung P wird definiert
als der Quotient aus der verrichteten Arbeit W
und der dazu benötigten Zeit t.
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Die Leistung des
menschlichen Körpers
Beispiel für den
Grundumsatz:
Eine 25-jährige Frau hat
bei einem Körpergewicht von
60 kg einen Grundumsatz von ca. 1440 kcal/Tag
= 6048 kJ/Tag.
Hierzu die Umrechnung:
6048kJ/Tag
= 6 048 000J/86 400s
= 70 J/s = 70 Watt
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Die Leistung eines menschlichen Körpers
wird durch
drei Faktoren bestimmt.
- 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.
- Nahrungsabhängiger Verbrauch:
Mit diesem Verbrauch wird die Leistung bezeichnet,
die der Körper aufwenden muss, um die aufgenommene
Nahrung zu verwerten. Sie macht etwa ein Zehntel
(6 - 10 %) des gesamten Leistungsaufwandes aus.
- Arbeitsumsatz: Der Arbeitsumsatz
ist jene Energie, die wir für unsere Bewegungen
aufwenden. Diese Leistung macht etwa ein Drittel
(20 - 40 %) der Gesamtleistung unseres Körpers
aus.
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Ideen für mögliche,
selbstorganisierte
Übungen:
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- Berechnet die Energiebedarfe in kJ pro Tag,
die ihr sitzend, stehend, gehend, Rad fahrend,
tanzend oder 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.
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Energiebedarf
eines Jugendlichen
orientiert an einer Person mit durchschnittlicher
Größe
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Tätigkeit
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Energiebedarf
in kJ
pro Minute
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Energiebedarf
in kJ
pro Tag
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Leistung
in kW
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sitzen
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1
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stehen
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2
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gehen
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10
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langsam Rad fahren
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15
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tanzen
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30
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rennen
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40
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schnell Rad fahren
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50
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Fußball
spielen
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60
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schlafen, liegen
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7000
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leichte Tätigkeiten
(sitzen, schreiben)
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10 000
(bei 13 - 14 jährigen Mädchen)
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11 300
(bei 13 - 14 jährigen Jungen)
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Beispiele für Arbeitsumsätze
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- Rad fahren mit 20 km/h "verbraucht"
in 30 Minuten 234 kcal. Rock'n' Roll tanzen
"verbraucht" in 60 Minuten 600 kcal.
Rechnet die Energieangaben von kcal in kJ um.
- Beim Rad fahren mit 15 km/h werden zum Umsatz
der folgenden Energien folgende Zeiten benötigt:
- 1 Liter Cola (1848 kJ): 70 Minuten
- 100g Schokolade (2100 kJ): 87 Minuten
- 100g Erdnüsse (2520 kJ): 95 Minuten
- 100g Roggenbrot (253 kcal): 40 Minuten
- 100g Kartoffeln (87 kcal ): 14 Minuten
- 100g Broccoli (33 kcal ): 5 Minuten
- Rechnet die Energieangaben von kJ in kcal
und umgekehrt um.
- Besprecht miteinander, ob sportliche Aktivitäten
den Arbeitsumsatz des Körpers erheblich
steigern.
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