Efektywność człowieka: dlaczego rowery są lepsze niż silniki benzynowe

12

Mięśnie to silniki biologiczne. Są niedoskonałe, ale niezwykle skuteczne w przemieszczaniu masy na duże odległości. Aby zrozumieć, jak dobre są, należy spojrzeć na obliczenia kalorii i zużycia energii.

Wyobraź sobie przeciętnego człowieka jeżdżącego na zwykłym rowerze szosowym. Przy prędkości podróżnej wynoszącej 24 km/h ciało spala w ciągu minuty około 0,049 kalorii na funt masy ciała. Dla jeźdźca ważącego 175 funtów (77 kg) oznacza to 515 kalorii na godzinę. Jeśli podzielisz tę wartość przez przebytą odległość, otrzymasz około 34 kalorii na milę.

Przyjrzyjmy się teraz paliwu. Jeden galon benzyny zawiera około 31 000 kalorii energii potencjalnej. Gdyby ludzie potrafili metabolizować ciekłe węglowodory w taki sam sposób, jak silniki spalinowe, obliczenia byłyby niewiarygodne.

Na jednym galonie benzyny można przejechać 912 mil.

To oszałamiająca liczba jak na pojazd napędzany siłą ludzkich mięśni. Porównaj to z typowym nowoczesnym sedanem zużywającym 30 mpg. Rower wygrywa z ogromną przewagą.

Ale to porównanie wymaga kontekstu. Samochód waży ponad tonę. Rower waży około 30 funtów. Samochody poruszają się również znacznie szybciej niż 30 km/h, co całkowicie zmienia opór aerodynamiczny. Jednak podstawowa użyteczność ludzkiego silnika jest niezaprzeczalna.

Jest jedno ostrzeżenie. Nie możesz pić benzyny. Twój układ trawienny go odrzuci, a toksyczność cię zabije. Jednakże tłuszcz jest chemicznie podobny do benzyny. Obydwa są długimi łańcuchami wodoru i węgla. Gdybyś mógł zmienić źródło energii swojego organizmu z glikogenu na płynny tłuszcz, wydajność pozostałaby wysoka. Na przykład olej roślinny ma prawie taką samą gęstość kaloryczną na galon jak benzyna.

Zawodowi rowerzyści funkcjonują na innej płaszczyźnie fizycznej. Zawodnicy Tour de France często osiągają prędkość 25 mil na godzinę. Opór powietrza jest nieliniowy; rośnie wykładniczo wraz ze wzrostem prędkości. Przy takich prędkościach wydatek kalorii wzrasta trzykrotnie.

Rowerzyści spalają około 100 kalorii na milę. Podczas wyścigu o długości 160 km uczestnik może spalić od 8 000 do 10 000 kalorii w ciągu jednego dnia. Przy tej dużej prędkości wydajność spada do około 300 mpg. Mimo to jest lepszy niż większość samochodów na autostradzie.

Ceną takiej efektywności jest koszt. Aby utrzymać tę wydajność, rowerzysta musi spożywać duże ilości jedzenia. Ciało to zamknięty cykl. Jeśli napełnisz go energią, zyskasz dystans. Kiedy przestajesz dostarczać energię, przestajesz się poruszać.

Dzięki tej wydajności rower pozostaje najbardziej praktycznym urządzeniem, jakie kiedykolwiek wynaleziono do transportu osobistego. Wykorzystuje najlepszy punkt silnika biologicznego. Redukuje siłę człowieka do minimalnego możliwego oporu.

Samochody są nieporęczne. Są nieskuteczne przy małych prędkościach. Wydają energię na walkę z własną wagą. Rower nie zwraca uwagi na wagę. Wszystko zależy od oporów toczenia i aerodynamiki.

Ciało ludzkie nie jest stworzone do szybkości. Został zaprojektowany z myślą o wytrzymałości. Polujemy na drapieżniki. Biegniemy, aż łup spadnie. Rower to tylko narzędzie, które pozwala nam przenieść tę wytrzymałość na asfalt.

Kiedy więc zobaczysz rowerzystę zjeżdżającego ze wzgórza, pamiętaj: nie tylko się relaksuje.