El coste energético del transporte cuantifica la eficiencia energética de transportar un animal o un vehículo de un lugar a otro. Como una cantidad adimensional , permite la comparación de diferentes animales o modos de transporte . Tiene una amplia gama de aplicaciones, desde comparar la marcha humana hasta observar el cambio en la eficiencia de los trenes a lo largo del tiempo.
Se calcula de una de dos formas, ambas mostradas en la siguiente definición:
donde es la entrada de energía al sistema, que tiene masa , que se utiliza para mover el sistema una distancia , y es la gravedad estándar . Alternativamente, se puede usar la entrada de energía al sistema utilizado para mover el sistema a una velocidad constante . El costo del transporte no es dimensional.
También se le llama fuerza de tracción específica o resistencia específica (ver diagrama de von Kármán-Gabrielli ), o índice de energía. [ cita requerida ] Cuando la energía proviene de procesos metabólicos (es decir, para los animales), a menudo se denomina costo metabólico del transporte.
El costo metabólico del transporte incluye el costo metabólico basal de mantener la función corporal y, por lo tanto, llega al infinito cuando la velocidad llega a cero. [1] Un ser humano logra el menor costo de transporte cuando camina a unos 6 kilómetros por hora (3,7 mph), a cuya velocidad una persona de 70 kilogramos (150 libras) tiene una tasa metabólica de unos 450 vatios . [1] Esto da un costo de transporte adimensional de alrededor de 0,39. Si solo se cuenta el costo metabólico adicional (por encima de la tasa de reposo), la velocidad más eficiente será menor. La velocidad óptima si se tienen en cuenta tanto la energía como la distancia recorrida en un tiempo determinado (con algún "precio" para cada una) puede ser más rápida o más lenta que la velocidad que da el COT más bajo.
Correr conlleva un mayor coste de transporte, pero que no depende mucho de la velocidad hasta la velocidad máxima de la carrera de resistencia (unos 6 metros por segundo (22 km / h), ver gráfico ). [2]
Referencias
- ↑ a b Venkatraman Radhakrishnan (12 de mayo de 1998). "Locomoción: lidiar con la fricción" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 95 (10): 5448–5455. doi : 10.1073 / pnas.95.10.5448 . PMC 20397 . PMID 9576902 .
- ^ Dennis Bramble ; Daniel Lieberman (18 de noviembre de 2004). "Endurance running y la evolución del Homo ". Naturaleza . 432 (7015): 345–52. doi : 10.1038 / nature03052 . PMID 15549097 .
