Hace mucho tiempo, un ciclista entusiasta me dijo que un humano en bicicleta era más eficiente que un pez en el agua. ¿Es esto cierto?
Supongo que la medida relevante de eficiencia sería algo así como mD/E, donde m=masa corporal, D=distancia recorrida y E=energía consumida. Presumiblemente, deberíamos comparar una bicicleta en terreno llano con un pez que nada horizontalmente.
Respuesta corta: Sí, pero depende del tamaño del pez y del ciclista, y de sus velocidades.
Hay un buen resumen publicado sobre el costo de energía (J/(kg * m)) para peces y animales que corren o vuelan en este artículo de PNAS que sugiere que los peces grandes son nadadores más eficientes en términos de costo de energía por unidad de masa por unidad de distancia Según este resumen, los valores típicos son ~1,5 J/(kg * m). La masa de los peces se relacionará más o menos directamente con su tamaño y resistencia aerodinámica. Los peces más grandes, es decir, los tiburones, probablemente serán aún más eficientes, pero supongo que es difícil realizar experimentos con ellos.
Con respecto al ciclismo, el problema es que la masa en realidad solo tiene un efecto menor en la eficiencia de pedaleo en terreno llano. Este estudio muestra que el costo de energía por unidad de distancia sigue la relación de (E = (0.606*V^2) + 29.56) donde E es el costo de energía en J/m y V es la velocidad del aire en m/s, en una carrera. bicicleta con ruedas normales. Para una velocidad de ciclistas entusiastas de 30 km/h = 8,33 m/s, tenemos un coste energético de 71,6 J/m que puede ser de aproximadamente ~1 J/(kg*m) si nuestro ciclista pesa ~72 kg.
Por lo tanto, un ciclista de 72 kg en una bicicleta de carrera a 30 km/h es alrededor de un 30 % más eficiente en términos de energía de movimiento que un pez de aproximadamente 1 kg nadando a una velocidad promedio.
PD
pensamiento extraño
DavePhD