世の中の「要するに」をクイズで学ぶ

人体のエネルギー消費量

2013.03.21 THU

理化学ドリル


今回は、おまけにもう1問。写真のロンドン五輪金メダリスト、ウサイン・ボルト選手とあなたが100mを全速力で走ったとき、消費カロリーが高いのはどっち?(答えは下の「サイエンス・ウォッチ」にて)
写真提供/AFLO
【問1】人間の体は毎秒どれくらいのエネルギーを消費しているのだろう?

(A)10ワット
(B)100ワット
(C)1000ワット

【問2】パソコンのマウスを1回クリックするのに必要なカロリー数はどれくらい?

(A)0.014カロリー
(B)1.4カロリー
(C)140カロリー

【解説】人間が毎秒消費するエネルギーはおおよそ100ワット。イメージとしては、明るい白熱電球が歩いているようなもの。
100ワットは、カロリーに換算すると、「1秒で24カロリー」を消費している計算になる。この数字は、24時間だと約2000キロカロリー(キロは「千」)となり、成人男性の1日の消費カロリーと一致する。ちなみに、女性の場合は、この数値が少し減って、85ワット、1日1700キロカロリー程度。また、エネルギー消費の4分の3は、体温を保つために使われている。
この100ワットという数値は、あくまでも平均の話。人間の活動のワット数は、1日を通じて大きく変動する。寝ているときと比べて、座るだけで1.2倍、歩き始めると2.2倍、掃除中は2.7倍、自転車に乗ると3.6倍、水泳の平泳ぎで11倍のエネルギーが消費されるのだ。

※上記文中のカロリー数は、「健康づくりのための運動指針2006」(厚生労働省)、および「身体活動のメッツ(METs)表」(独立行政法人国立健康・栄養研究所)に基づくものです

[正解] 問1: B 問2: B


竹内 薫 たけうち・かおる 1960年東京生まれ。東京大学理学部物理学科卒業。マギール大学大学院博士課程修了(専攻は「超ひも理論」)。科学誌『Nature』などの翻訳も手がけるサイエンスライターであり、SF的な小説も執筆する。著書に『理系バカと文系バカ』(PHP新書)、『宇宙のかけら』(講談社)など多数

世界最速の走りは省エネ仕様?



人間は、平均して100ワットだと言ったが、指先を動かすだけなら約6ワットで済む。カロリーに換算すると、1秒あたり1.4カロリー。
では、大勢の人間が一斉にクリックして、インターネットのサーバーをダウンさせるにはどれくらいのエネルギーが必要だろう? 画面の再読込ボタンを5万人が同時にクリックし始め、攻撃を5分続けたとすると、だいたい2万1000キロカロリーになる。さほど大きなエネルギーではないが、インターネットでは甚大な被害を生む可能性がある。
クリックから話題を変えて、ウサイン・ボルト選手が100mを全力疾走したときの消費エネルギーをみてみよう。学校の物理学の時間に教わる「運動エネルギー」を計算すると約1.24キロカロリーになる。ところが、話はこれで終わりではない。人間の体は様々な筋肉や神経や骨からできた精密機械。当然、体の内部で消費される「生体エネルギー」がある。ボルト選手の走りを分析した専門論文が出ていて、それによると約16.76キロカロリーが体内で消費されるそうだ。この生体エネルギーは運動エネルギーの約13倍に相当する。
面白いのは、ボルト選手のようなアスリートではない、一般人の場合、100m走で消費される生体エネルギーが約29キロカロリーであること。圧倒的に速いボルト選手の方が、一般人の半分程度のエネルギーしか消費していない。一般人の走りには無駄が多く、ボルト選手は効率が良いわけだ。
ところで、こういった人体のカロリー消費を厳密に測定するには、被験者を密閉した部屋に閉じ込めて活動してもらい、部屋の気温がどれくらい上昇したかで測定する。それにしても、世の中、いろんな研究がありますねぇ。

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