Miért fekve alszunk?

Azon is gondolkodtam már sokat, ezen az energia dolgon... Mert ez egy nehéz fogalom, és inkább senki ne kezdjen bele abba, hogy ezt megértse. Ugyanis a nehézségi erőtérben elvileg, ha valamit vízszintesen mozgatunk, akkor nem végzünk munkát. A nehézségi erőtér ugyanis potenciálos erőtér, azaz a munkavégzés, csak az erőtérben megtett elmozdulás függőleges komponenségtől függ.

rot F =0 => F= - grad V ahol V=V(h) és W=int _AB F(r) dr =V_B - V_A= (jelen esetben) = mg(h2-h1)

Gyengébbeknek:

W=mgh

A valóságban persze semmi sem úgy van, mint a fizikában, mert például, ha egy könyvet odébbtolok az asztalon azzal nem végeztem munkát, legalábbis a fenti modell szerint, csakhogy a fenti modellben elhanyagoltuk a súrlódást. Márpedig van súrlódás, emiatt van a könyvnek hangja is - "toláshang" - amikor eltoljuk, és a disszipatív energia miatt, a könyv is és az asztal is kis mértékben felmelegszik, az energia hő formájában szétszóródott a semmibe, és már soha nem is tér vissza a második főtétel szerint.

Ezt idáig még értettem. A modell nem nagyon fedi a valóságot, rendben. De miért fáradunk el, amikor megyünk? Ezt aztán Öveges professzor válaszolta meg számomra: amikor az ember sétál, nem teljesen vízszintesen halad a súlypontja, hanem apró függőleges kitérések is vannak. Szóval mindannyiszor, ahányszor megemeled a tested, a nehézségi erő ellenében munkát kell végezned. Ezért fáradsz el még akkor is, ha az Alföldön gyalogolsz. Hát még, ha a Tátrában. A Tátrában ezek szerint, ha a Poprádi tótól elindulunk 1494 m-es tengerszint feletti magasságból, és felmászunk a Rysy csúcsára 2503 m magasra, akkor legkevesebb

W=m*g* dh=55 kg*10m/s2*1009 m = 554950 J=555 kJ

munkát kell végeznünk. Legalábbis nekem az 55 kg-mal.

Bár nekem a kJ nem mond semmit de ezt most hagyjuk. Aki már felmászott oda, azt tudja, hogy ez mennyi.

Na jó most már azt is értem, hogy járás közben, miért fáradok el. De miért fáradok el állás közben, amikor meg sem mozdulok? Akkor nem mozgok. A nehézségi erőtér ellenében sem.

Na és itt jön a csodálatos magyarázat, amit most találtam ki, amikor az államvizsgára kellene készülni, de ez sokkal fontosabb. Hány liter vért is kell a szívnek percenként átpumpálnia? A Wikipédia szerint 5 litert. Durva közelítéssel a vér víz-sűrűséggel számolva ( tudjuk, hogy sűrűbb, tehát 5 l vér nehezebb, mint 5 kg, de egyszerűsítve a modellt) legyen 5 l vér 5 kg.
Ha a szíved, ez a teremtés csodája, egy perc alatt 5 kg vért pumpál át, mivel zárt a rendszer, ez azt jelenti, hogy percenként ennyi vérnek kell a talpadtól eljutnia a fejedig és vissza. Durva közelítéssel az 5 kg vér 2 m utat tesz meg a nehézségi erőtérben. És a vérfalakon történő súrlódástól is, meg mindenféle áramlási tényezőktől is eltekintettem.

5 kg percenként 2 m magasra. Azaz a szív percenként

W=m*g*h=5 kg*10 m/s2*2 m = 100 J munkát végez.

A J-t még mindig nem tudom mihez kötni, de a 100 a 0-hoz képest azért elég sok. Percenként 100 J munka ha csak állsz, és semmi mást nem csinálsz. Most már értem, miért olyan fáradságos az élet... Ha nem csinálok semmit, akkor is dolgozom. Ez az alapjárat...

Érted már, hogy miért ülsz le, ha fáradt vagy? Hogy ne kettő, hanem csak 1 m magasra kelljen pumpálni, az már csak a munka fele. És érted már, hogy miért alszol fekve, azaz vízszintesen? Így lesz a munkavégzésed közel 0. Éjszaka.