El poder humano es trabajo o energía que se produce a partir del cuerpo humano . También puede referirse a la potencia (tasa de trabajo por tiempo) de un ser humano. La energía proviene principalmente de los músculos , pero el calor corporal también se usa para realizar trabajos como calentar refugios , alimentos u otros humanos.
Los récords mundiales de rendimiento energético de los seres humanos son de interés para los planificadores del trabajo y los ingenieros de procesos de trabajo . El nivel medio de potencia humana que puede mantenerse durante un cierto período de tiempo es interesante para los ingenieros que diseñan operaciones de trabajo en la industria.
El transporte impulsado por humanos incluye bicicletas , remo , esquí y muchas otras formas de movilidad.
Los equipos de propulsión humana se utilizan ocasionalmente para generar, y en ocasiones para almacenar, energía eléctrica para su uso donde no hay otra fuente de energía disponible. Estos incluyen la radio de supervivencia para niñas Gibson, la radio de cuerda o (mecánica) y la radio de pedal.
Energía disponible [ editar ]
El metabolismo humano normal produce calor a una tasa metabólica basal de alrededor de 80 vatios . [1]
Durante una carrera de bicicletas , un ciclista de élite puede producir cerca de 400 vatios de potencia mecánica durante una hora y en ráfagas cortas más del doble de eso: 1000 a 1100 vatios; Las bicicletas de carreras modernas tienen una eficiencia mecánica superior al 95% . Un adulto en buen estado físico tiene más probabilidades de promediar entre 50 y 150 vatios por una hora de ejercicio vigoroso. Durante un turno de trabajo de 8 horas, un trabajador manual promedio, saludable, bien alimentado y motivado puede mantener una producción de alrededor de 75 vatios de potencia . [2] Sin embargo, el rendimiento potencial de la energía eléctrica humana se ve disminuido por la ineficiencia de cualquier dispositivo generador, ya que todos los generadores reales incurren en pérdidas considerables durante elproceso de conversión de energía . [ cita requerida ]
Si bien se han hecho intentos para adaptar generadores eléctricos a los equipos de ejercicio, la energía recolectada es de bajo valor en comparación con el costo del equipo de conversión. [3]
Transporte [ editar ]
Varias formas de transporte utilizan la fuerza humana. Incluyen la bicicleta, silla de ruedas , caminar , patineta , carretilla , remo , esquís y rickshaw . Algunas formas pueden utilizar a más de una persona. La galera histórica fue impulsada por hombres libres o ciudadanos en la antigüedad, y por esclavos capturados por piratas en tiempos más recientes. El MacCready Gossamer Condor fue el primer avión propulsado por humanos capaz de realizar un vuelo controlado y sostenido, y realizó su primer vuelo en 1977. En 2007, Jason Lewis de Expedition 360se convirtió en la primera persona en dar la vuelta al mundo en latitudes no polares utilizando únicamente el poder humano: caminar, andar en bicicleta y patinar por las masas de tierra; y nadar, hacer kayak, remar y usar un bote a pedal de 26 pies de largo para cruzar los océanos. [4] [5]
Dispositivos y máquinas generales [ editar ]
Las ruedas de rodadura, también llamadas cintas de correr, son motores o máquinas impulsadas por humanos. Estos pueden parecerse a una rueda de agua en apariencia, y pueden ser accionados por una persona que pisa las paletas colocadas en su circunferencia (cinta de correr), o por un ser humano parado dentro de ella (rueda de rueda).
Algunos dispositivos utilizan energía humana. Puede utilizar directamente la energía mecánica de los músculos, o un generador puede convertir la energía generada por el cuerpo en energía eléctrica.
Los equipos de propulsión humana consisten principalmente en aparatos eléctricos que pueden funcionar con electricidad generada por la fuerza de los músculos humanos como alternativa a las fuentes convencionales de electricidad, como las baterías primarias desechables y la red eléctrica . Dichos dispositivos contienen generadores eléctricos o un sistema de inducción para recargar sus baterías . Ahora se encuentran disponibles generadores separados que funcionan con manivela para recargar dispositivos electrónicos portátiles que funcionan con baterías, como teléfonos móviles . Otros, como las linternas que funcionan mecánicamente , tienen el generador integrado dentro del dispositivo. Relojes de pulsera pueden usar la fuerza de los músculos para mantener los resortes principales enrollados.
Una alternativa a las baterías recargables para el almacenamiento de electricidad son los supercondensadores , que ahora se utilizan en algunos dispositivos, como la linterna accionada mecánicamente que se muestra aquí. Los dispositivos que almacenan la energía mecánicamente, en lugar de eléctricamente, incluyen radios de relojería con un resorte real , que se da cuerda con una manivela y enciende un generador para alimentar la radio.
Un ejemplo temprano de uso regular de equipo eléctrico impulsado por humanos se encuentra en los primeros sistemas telefónicos ; La corriente para hacer sonar el timbre remoto fue proporcionada por un suscriptor que accionó una manija en el teléfono, que activó un pequeño generador de magneto . Los dispositivos de propulsión humana son útiles como equipo de emergencia cuando los desastres naturales , la guerra o los disturbios civiles hacen que los suministros de energía regulares no estén disponibles. También se han considerado económicos para su uso en países pobres, donde las baterías pueden ser caras y la red eléctrica no es fiable o no está disponible. También son una alternativa ambientalmente preferible al uso de baterías desechables, que son una fuente inútil de energía y pueden introducirmetales pesados en el medio ambiente . La comunicación es una aplicación común para la cantidad relativamente pequeña de energía eléctrica que puede generar un ser humano al encender un generador.
Radio impulsada por humanos [ editar ]
 | Se ha sugerido que esta sección se divida en otro artículo. ( Discutir ) (Diciembre de 2020) |
Radio de supervivencia [ editar ]
La radio de supervivencia para niñas Gibson de la Segunda Guerra Mundial usaba un generador de manivela para proporcionar energía; esto evitaba el desempeño poco confiable de las baterías de celda seca que podían almacenarse durante meses antes de que fueran necesarias, aunque tenía el inconveniente de que el superviviente tenía que estar lo suficientemente en forma para girar la manivela. Las radios de supervivencia fueron inventadas y desplegadas por ambos bandos durante la guerra. [6] Los transmisores de radio de supervivencia SCR-578 (y el similar AN / CRT-3 de posguerra) transportados por aviones en operaciones sobre el agua recibieron el sobrenombre de " Gibson Girl " debido a su forma de "reloj de arena", lo que les permitió debe mantenerse estacionario entre las piernas mientras se gira la manija del generador.
Radio militar [ editar ]
Durante la Segunda Guerra Mundial , las tropas estadounidenses a veces emplearon generadores de manivela, GN-35 y GN-45, para alimentar los transmisores / receptores de radio de Signal Corps . [7] La manivela era laboriosa, pero generaba suficiente corriente para aparatos de radio más pequeños, como SCR-131, SCR-161, SCR-171, SCR-284 y SCR-694 . [8]
Radio de cuerda [ editar ]
Una radio de cuerda o de reloj es una radio que funciona con la energía de los músculos humanos en lugar de baterías o la red eléctrica. En la disposición más común, un generador eléctrico interno funciona con un resorte principal, que se enrolla con una manivela en la caja. Al girar la manivela, el resorte se enrolla y el devanado completo permitirá varias horas de funcionamiento. Alternativamente, el generador puede cargar una batería interna.
Las radios que funcionan con generadores manuales no son nuevas, pero anteriormente se consideraba que su mercado se limitaba a organizaciones militares o de emergencia. La moderna radio mecánica fue diseñada y patentada en 1991 por el inventor británico Trevor Baylis como respuesta a la crisis del VIH / SIDA . Lo imaginó como una radio para uso de personas pobres en países en desarrollo sin acceso a baterías. En 1994, el contador británico Chris Staines y su socio sudafricano, Rory Stear, obtuvieron la licencia mundial para la invención y cofundaron Baygen Power Industries (ahora Freeplay Energy Ltd), que produjo el primer modelo comercial. La clave de su diseño, que ya no se usa, fue el uso de un resorte de velocidad constante para almacenar elenergía potencial . Después de que Baylis perdió el control de su invento cuando Baygen se convirtió en Freeplay, las unidades de Freeplay Energy cambiaron a baterías desechables cargadas por generadores de manivela más baratos.
Al igual que otros equipos autoalimentados, las radios de cuerda se diseñaron para campamentos , emergencias y para áreas donde no hay red eléctrica y es difícil obtener baterías de repuesto, como en países en desarrollo o asentamientos remotos. También son útiles cuando la radio no se usa con regularidad y las baterías se deterioran, como en una casa de vacaciones o cabaña.
Las radios de cuerda diseñadas para uso de emergencia a menudo incluyen linternas , luces de emergencia parpadeantes y sirenas de emergencia. También pueden incluir múltiples fuentes de energía alternativas, como baterías desechables o recargables , receptáculos para encendedores de cigarrillos y celdas solares .
Transmisor de pedal [ editar ]
La radio de pedal (o pedal inalámbrico ) era un transmisor-receptor de radio alimentado por un generador accionado por pedal. Fue desarrollado por el ingeniero e inventor de Australia del Sur Alfred Traeger en 1929 como una forma de proporcionar comunicaciones por radio a granjas remotas y estaciones de ganado en el interior de Australia . [9] No había energía de la red o del generador disponible en ese momento y las baterías para proporcionar la energía requerida habrían sido demasiado caras. Fue un invento muy importante, [10] ya que fue esta tecnología la que permitió al Royal Flying Doctor Service , y más tarde la Escuela del Aire , que conecta a las personas que viven de forma remota con los servicios de emergencia y la educación. [11]
Ver también [ editar ]
- Labor manual
- Radio sin pilas
- Dinamo de botella
- Manivela (mecanismo)
- Recolección de energía
- Micro poder
- Pavegen
Referencias [ editar ]
- ^ Cross, R. y Spencer, R. 2008. Jardines sostenibles . Publicaciones CSIRO, Collingwood, Melbourne. ISBN 978-0-643-09422-2 .
- ^ Eugene A. Avallone et al., (Ed), Manual estándar de Marks para ingenieros mecánicos 11a edición , Mc-Graw Hill, Nueva York 2007 ISBN 0-07-142867-4 página 9-4
- ^ Gibson, Tom (2011). "Convertir el sudor en vatios". Espectro IEEE . 48 (7): 50–55. doi : 10.1109 / MSPEC.2011.5910449 . S2CID 41300023 .
- ^ Guinness World Records (6 de octubre de 2007). "Circunnavegaciones impulsadas por humanos" (PDF) .
- ^ AdventureStats por Explorersweb. "Global HPC - Circunnavegaciones de propulsión humana" . Explorersweb.
- ^ http://wftw.nl/gibsongirl/gibsongirl.html Gibson Girl, consultado el 26 de abril de 2012
- ^ Ejército de Estados Unidos en la Segunda Guerra Mundial, Registro pictórico, Guerra contra Alemania: Europa y áreas adyacentes (documento) . Oficina de Imprenta del Gobierno. 1994. págs. 85–. ISBN 978-0-16-087334-8.
- ^ George Raynor Thompson; Dixie R. Harris (1966). The Signal Corps: el resultado (mediados de 1943 hasta 1945) . Oficina del Jefe de Historia Militar, Ejército de EE. UU. (A la venta por el Superintendente de Documentos, Oficina de Impresión del Gobierno de EE. UU.). págs. 665–.
- ^ Begbie, Richard (julio de 1999). "La radio de pedales del gran interior" . Antiguo Radio Clasificado . 16 (7).
- ^ "Generador de pedales utilizado por el Flying Doctor Service" . Trove . Biblioteca Nacional de Australia . Consultado el 3 de enero de 2019 .
El pedal Traeger representa un hito importante en la historia de la comunicación en Australia.
- ^ Behr, John. "Traeger, Alfred Hermann (1895-1980)" . Biografía - Alfred Hermann Traeger - Diccionario australiano de biografía . Adb.online.anu.edu.au . Centro Nacional de Biografía, Universidad Nacional de Australia . Consultado el 24 de agosto de 2019 .
