Сообщение на тему мускульная сила как источник энергии в древних технических устройствах
Обновлено: 02.07.2024
Последняя из рассматриваемых здесь идей относится к постройке летательного аппарата, приводимого в действие мускульной силой человека . Таким аппаратом может быть биплан, у которого бесконечный ремень с лопастями проходит у задних кромок обеих пар крыльев. [31]
Авторы предлагаемого издания рассматривают такие вопросы, как туристский продукт и перевозки, способы передвижения с помощью мускульной силы человека , пешеходные путешествия и туры, автомобильные и автобусные туры, прокат автомобилей, железнодорожные перевозки и туры, воздушные перевозки, речные и морские перевозки, нормативное обеспечение, страхование. Книга будет интересна широкому кругу читателей. [32]
На втором этапе человек перестает быть источником энергии для движения орудий и передает эти функции двигательным машинам, которые смогли заменить в основном мускульную силу человека в производстве. [33]
Можно констатировать своеобразную интенсификацию отечественного сельского хозяйства в пореформенный период, но она происходит за счет усиления эксплуатации труда ( зачастую доинду-стриальных форм труда - мускульной силы человека ) и эксплуатации земельных ресурсов, чреватой уже в ближайшем будущем дегу-мификацией, эрозией, деградацией почв. И то и другое имеет непосредственное отношение к экологической сфере. [34]
При определении доли ручного труда по предлагаемой технологии производства работ следует более четко относить производственные операции, выполняемые вручную, к ручному труду, а не к механизированному, пусть даже выполняемому с помощью внешних источников энергии, а не мускульной силы человека . Например, согласно Инструкции ЦСУ СССР по проведению единовременной переписи рабочих ручного и механизированного труда по профессиям электросварщики, выполняющие дугоэлектри-ческую сварку трубопроводов и других конструкций, отнесены к группе рабочих механизированного труда. [35]
Ручные приводы являются самыми простыми. В них в качестве двигателя используется мускульная сила человека . Они имели применение в прежнее время для небольших выключателей ( с отключающей способностью приблизительно до 100 MB-А); в настоящее время встречаются исключительно редко. Существенным недостатком ручных приводов является невозможность дистанционного включения и, следовательно, автоматического повторного включения. [37]
Создание материальных благ, необходимых для жизни человека, осуществляется в процессе производства. В любом производственном процессе могут применяться как мускульная сила человека , так и его умственные способности. Если мускульная сила человека в процессе производства заменяется механизмами и машинами, то осуществляется механизация. Механизация, возникшая в конце XVIII в. [38]
Такой прибор называется динамометр, что значит измеритель сил. Многие видели, как динамометр используется для измерения мускульной силы человека . [39]
Привод гидравлических домкратов с ручным насосом отнесен в раздел машинных приводов условно. По существу же он является лишь преобразователем энергии мускульной силы человека . [40]
В мастерских находят широкое применение самые разные механизмы - мощные токарные и ткацкие станки, сверлильные приспособления. Там, где это было возможно, использовалась и мускульная сила человека - многие станки имели ручной или ножной привод, но ясно было, что энергетическая база производства изменилась. Начиналось широкое использование водяных колес не только в мельницах, но и для приведения в движение самых разнообразных станков и механизмов. [41]
Проблема управления в наши дни является одной из важнейших и приобретает все более возрастающее влияние на все сферы деятельности человеческого общества. По мере появления мощных источников энергии непрерывно понижалась роль мускульной силы человека , тогда как значение функций, выполняемых человеческим мозгом, увеличивалось. Современные энергосистемы, атомные установки, космические корабли, сложные химические процессы требуют от людей как колоссального количества вычислений, так и мгновенного анализа огромного количества условий и выбора наиболее целесообразного решения. Однако возможности человека в этом отношении ограниченны, интеллектуальной мощности его часто оказывается недостаточно для управления современным производством. Между тем большинство современных машин и тем более целые комплексы типа автоматических линий, цехов и заводов-автоматов представляют собой сложные системы, характеризуемые большим числом взаимосвязанных машин и механизмов. Человеку становится все труднее управлять сложными интенсивными процессами, протекающими нв этих системах. Он не успевает следить за им же самим созданными машинами. [42]
В большинстве случаев, с которыми мы встречаемся в жизни, на тело действует не одна, а сразу несколько сил. Так, например, на пилу при распиливании доски действует мускульная сила человека , сила сопротивления доски и сила тяжести. На движущийся корабль действует сила тяги вращающегося винта, силы сопротивления воды и воздуха, сила тяжести и выталкивающая сила со стороны воды. На тело, висящее на пружине, действуют две силы: сила тяжести и сила упругости пружины. [43]
Основными источниками энергии для человечества были мускульная сила людей и рабочего скота, а для обогрева жилищ и приготовления пищи использовалась древесина и навоз домашних животных. Однако доля древесины и древесного угля была велика, а мускульная сила человека и животных применялась по-прежнему. [44]
Различают неавтоматическое ( ручное), дистанционное и автоматическое управления. При ручном управлении переключения в цепях электродвигателей производятся за счет мускульной силы человека - оператора, непосредственно воздействующего на рукоятки апцаратов управления. Подобное управление возможно в нерегулируемых приводах незначительной мощности, таких, как электропривод центробежного насоса. В мощных электроприводах ручное управление затруднено, а в некоторых случаях вообще невозможно из-за больших усилий, требующихся от оператора для переключения аппаратов. Кроме того, управляя вручную, оператор затрачивает много времени для переключений, что снижает производительность труда. От этих недостатков свободно так называемое дистанционное управление - управление на расстоянии. При этом переключения в цепях электродвигателей производятся аппаратами, контакты которых приводятся в движение силой тяги электромагнитов, вспомогательных двигателей, гидравлических или других устройств. Роль оператора сводится к воздействию на кнопки управления. Однако он не освобождается от напряженного труда по наблюдению, регулированию и согласованию работы машин или их звеньев. [45]
Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!
энергии разницу температур между ядром Земли и ее корой. Один из методов использования горячих геотермальных ресурсов - УГС (усовершенствованные геотермальные системы), в которые вкладывает средства Министерство энергетики США. Их поддерживают также научные центры и венчурные компании (в частности, Google), но пока УГС остаются коммерчески неконкурентоспособными. Можно также выделить такие страны по огромную влиянию АИЭ, как Германия, Япония, Индия и другие. 3. МУСКУЛЬНАЯ СИЛА ЧЕЛОВЕКА Интересный парадокс - общество возвращается к тем источникам энергии, которые когда-то эксплуатировало. Это лишь подтверждает фразу: новое - это хорошо забытое старое. Ведь люди испокон веков строили ветряные мельницы, жгли лучину и переработанные остатки древесины. При этом экология столетие назад была гораздо лучше по соображениям ученых. И правда, ведь не существовало тысяч вредных заводов, не вырубались сотни гектаров лесов в год и так далее. Однако и потребностей в энергии таких не было. Ведь практически каждый человек планеты имеет при себе мобильный телефон, пейджер или ноутбук, не говоря уже о тех, у кого их по несколько штук. Каждое солидное предприятие автоматизировано и насыщено электроприборами. А если взять еще и бытовые приборы, электромобили и другие устройства, то невозможно представить, какое невероятное количество энергии необходимо для питания всего этого многообразия гаджетов и устройств.
Среди всех известных источников механической энергии всегда была сила человека или его мускульная сила. В природе работает закон эволюции - выживает сильнейший. Суда и некоторые механизмы работали за счет мускульной силы людей. Огромные глыбы из глины поднимались на пирамиды именно людьми, причем большинство египетских устройств также работали за счет человеческих возможностей. Даже в наше время ни культурист, ни велосипедист, ни любой обычный человек не может существовать без приложения усилий. Вспомним старый, но всем известный афоризм: движение - это жизнь.
Вот и сейчас ни для кого не секрет, что человеческая сила может быть еще более полезна людям. 3.1 МУСКУЛЬНАЯ СИЛА ЧЕЛОВЕКА ИЛИ КАК ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭНЕРГИИ Силу мышц определяют с помощью динамометров и по максимальному весу поднимаемой тяжести, например, штанги. Средний показатель силы мышц кисти, измеренный с помощью динамометра, у женщин равен 30-35 кг, у мужчин - 40-45 кг. У спортсменов этот показатель в 1,5-2,0 раза больше.
В основном выделяют два вида силы мышц человека:
Для мышц человека характерны два режима работы:
В динамическом, в свою очередь, выделяют уступающий режим, когда при мышечном напряжении длина мышцы увеличивается, и преодолевающий, когда при работе мышца укорачивается.
В процессе силовой подготовки применяются упражнения с внешним отягощением (сопротивлением), упражнения с отягощением собственного тела. Для внешнего отягощения используют: вес предметов; противодействие партнера; сопротивление упругих предметов; сопротивление внешней среды (бег по снегу, в гору и т.п.).
Понятие силы весьма широко, что определить, какая из видов сил способна, например, максимально эффективно вырабатывать энергию. Среди самых распространенных категорий силы
Новые экологически чистые тренажерные залы получают электроэнергию благодаря тренировкам посетителей. Часть электроэнергии для работы залов производится благодаря работе генераторов, подключенных к велотренажерам и беговым дорожкам.
Тренажеры подключены к генераторам, которые приводятся в действие движением педалей или беговой дорожки. Генерируемая энергия аккумулируется в батареях, которые можно подключить к преобразователям, чтобы обеспечить энергией различные электроприборы тренажерного зала.
Идея экологически чистого тренажерного зала принадлежит изобретателю Люсьену Гамбароту. Считается, что один человек, занимаясь на средней скорости, способен производить 50 Вт электричества в час. Чтобы не допустить попадания в атмосферу 12 л углекислого газа, один человек должен произвести такой же объем электричества. Этого можно добиться, занимаясь на специально оборудованном тренажере в течение часа. Если человек проводит один час в день, бегая на таком тренажере, в год он может производить 18,2 КВт/ч электричества.
Подобные тренажерные залы уже существуют в Гонгконге, Австралии и США. Вскоре они появятся в Европе и других частях мира.
Фото с сайта hpvdt.skule.ca
До того, как мир накрыло волной изобретений, человек справлялся собственными силами практически со всем
Однако сегодня многие вновь используют мускульную силу человека в качестве источника энергии. Она доступна и экологична. Discovery News рассмотрел несколько способов того, как энергия человека (без вреда для него) может использоваться для приведения в движение транспорта и электрических устройств.
К примеру, шотландский велосипедист Грэм Обри разработал специальную модель велосипеда, на которой ездок располагается лицом вниз и крутит педали не в вертикальном, а в горизонтальном положении. Дизайн улучшает аэродинамику за счет снижения сопротивления. В сентябре 2013 года Обри протестировал изобретение и достиг скорости 91,12 километра в час, побив рекорд в 88,35 километра в час при езде на велосипеде со склона.
ВЕЛОСИПЕД
Фото Bas de Meijer с сайта hptdelft.nl
САМОЛЕТ
В 2010 году команда студентов из Университета Торонто сделала успешную версию небольшого самолета с мускульным приводом. Орнитоптер, как он был назван более ста лет назад, взмахнул крыльями и продержался в воздухе 19,3 секунды, преодолев расстояние в 144,4 метра; его средняя скорость составила 25,4 километра в час. Та же команда сейчас работает над собственным прототипом вертолета. Конечно, он будет подниматься в воздух благодаря мускульной силе человека.
Фото с сайта utoronto.ca
Фото с сайта hpvdt.skule.ca
ВЕРТОЛЕТ
Фото с сайта umd.edu
ПОДВОДНАЯ ЛОДКА
Недавно команда американских студентов-технарей сконструировала одноместный агрегат для дайверов со специальными винтами. Существует также шведский вариант подобного водного транспорта от дизайнера Милко Озлу: он приводится в движение при помощи весел.
Фото с сайта umich.edu
Основной проблемой этого направления строительства субмарин является обеспечение воздухом того, кто ей управляет.
АВТОМОБИЛЬ
Велосипеды являются сегодня наиболее очевидным видом транспорта, который способен работать от мускульной силы, но компания Human Car Inc. намеревается поставлять на мировой рынок автомобиль, который сможет преодолевать хотя бы короткие расстояния на энергии человеческих мышц.
ТАКСИ
Иногда их называют рикши. Раньше они были одним из основных видов транспорта в Индии, Китае и Бангладеш. Там они выглядели очень привлекательно – ярко и мило. Сейчас же использование этого вида транспорта в Юго-Восточной Азии сокращается, но его популярность растет в больших городах, таких как Нью-Йорк. Там уже более 1000 водителей получили специальную лицензию на управление этим транспортным средством. К другим городам, где рикши приобретают популярность, особенно среди туристов, можно отнести Гамбург, Лондон и Сан-Франциско.
НОЧНЫЕ КЛУБЫ
Люди много двигаются – ходят, прыгают и танцуют. Так почему бы не использовать всю эту энергию? С помощью пьезоэлектрических устройств это стало возможным. Пьезоэлектричество вырабатывается от сжатия или растяжения веществ, этот процесс генерирует ток. Некоторые изобретатели предложили использовать пьезоэлектрические материалы в объектах или предметах, с которыми люди часто вступают в контакт. Например, это танцполы, дороги или тротуары. Обычные прогулки или даже езда на автомобиле будут оказывать давление на встроенные пьезоэлектрические материалы, которые могли бы вырабатывать электрический ток для разных целей.
Читайте также: