Математика и физика на кухне

Содержание

1. Введение_________________________________________________стр.2
2. Основное содержание____________________________________стр.3-5
3. Заключение______________________________________________стр.6
4. Список литературы________________________________________стр.7
5. Приложение___________________________________________стр.8-15

Введение

Тема правильного питания в последнее время стала очень актуальной! Сегодня, кажется, чуть ли не все «следят за своими калориями».  В поселке, где мы живем, наблюдается большое количество людей с избыточным весом.  В моей семье этой проблемы не существует, и была принята идея разобраться в чем состоит причина избыточного веса.

Я очень люблю считать. Математика и физика – неотъемлемые друг от друга дисциплины, которые могут помочь произвести расчет прихода и расхода энергии за день как в моей семье, так и в других семьях.

Для сохранения здоровья необходимо, чтобы человек получал с пищей то количество калорий, которое он тратит в течение суток. То есть, в питании должен быть энергетический баланс.

Цель работы: 

Выяснить, является ли питание моей семьи энергетически сбалансированным.

Задачи:

1. Произвести расчет энергетических затрат всех членов моей семьи за сутки.
2. Вычислить количество калорий, потребляемых с пищей за сутки.
3. Сравнить получившиеся результаты.
4. Сформулировать рекомендации по коррекции питания.

Основное содержание

Калория - это единица энергии, которую несет в себе любой продукт. Под калорийностью пищи подразумевается то количество энергии, которое выделяется при ее расщеплении. Вообще-то, в классической физике единицей измерения тепловой энергии являются килоджоули, но для простоты понимания в обиходе утвердилось понятие "калория". Джоуль употребляется чаще в научном контексте и равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной одному ньютону, на расстояние одного метра в направлении действия силы ( звучит ужасно, правда?) [2].

Запомнить нужно вот что:

1 калории соответствуют 4,2 джоуля.

Вооружившись этими данными, а также справочниками по питательной ценности пищевых продуктов, мы легко можем узнать, сколько калорий содержится в том или ином продукте и подсчитать, сколько калорий мы потребляем за какой-то определенный период времени. 

Калорийность питания любого человека должна отвечать задачам дня: если худеем - то это один режим питания, если мышцы наращиваем - другой, если просто придерживаемся здорового питания - третий, и т.д [1].

Опираясь на изученные сведения, было принято решение провести свой эксперимент.

Когда мы приезжаем в гости к моей бабушке Анны, она нам очень часто говорит, что мы очень худые и мало питаемся. Я решил проверить эти утверждения и выявил следующую гипотезу:

Члены моей семьи получают меньше калорий, чем тратят энергии.

Для расчета энергозатрат использовался хронометражно-табличный метод [5]. Я, мама и папа записали все свои действия в течение дня. В связи с тем, что будний и выходной дни отличаются совершаемыми нами действиями, было решено просчитать 2 дня (воскресенье и вторник).

Я составил таблицы для каждого члена семьи с данными о массе тела, видах деятельности и времени, затраченном на разные действия. В интернет-ресурсах я нашел таблицы, которые содержат данные об энергозатратах для отдельных видов деятельности[5][6].

Опираясь на материал с курса физики, получаем, расход энергии вычислялся по формуле[4]:

Расход энергии (ккал) = время (час) × Энергозатраты в час на 1 кг веса×Масса тела (кг)

Результат по каждому виду деятельности я округлил до целого числа. Затем нашел общую сумму израсходованных калорий.

Получилось, что я в будний день трачу за сутки  1761  ккал , мама – 2343 ккал, а папа –3503 ккал.

В выходной день я трачу за сутки  1696  ккал , мама – 2254 ккал, а папа –2934 ккал.

В целях покрытия расхода энергии на неучтенные движения, найденный суточный расход энергии следует увеличить на 5% .

Затем я вычислил, сколько килокалорий мы получили с пищей. Мы записали, что ели мама, папа и я в течение исследуемых дней. На электронных весах мы взвешивали каждую порцию. В интернет-ресурсе  я нашел информацию о том, сколько килокалорий содержится в разных блюдах [3].

Опираясь на материал с курса физики, получаем, приход энергии вычислялся по формуле[4]:

Приход энергии = Вес блюда (г) × Энергетическая ценность (ккал на 100г)

 Я получил с пищей  во вторник 1056  ккал, мама –  745  ккал, папа – 1522 ккал. В воскресенье я получил с пищей  1567 ккал, мама –  1206  ккал, папа – 2160 ккал.

В итоговую таблицу вошли данные о приходе и расходе энергии:

Заключение

Как видно из таблицы, все члены моей семьи израсходовали больше энергии, чем поступило в организм с пищей как в будний день, так и выходной.

У меня получилась самая маленькая разница между приходом и расходом. Таким образом, гипотеза о том, то я получаю калорий меньше, чем трачу, подтверждается. Так как мой организм интенсивно растет и развивается, и для этого ему нужна дополнительная энергия, поэтому надо учесть эти данные и скорректировать свой рацион питания.

Разница между приходом и расходом энергии у моих мамы и папы составила также отрицательна. Таким образом, гипотезы о том, что мои родители получают с пищей меньше калорий в сутки, чем тратят энергии, подтвердилась, потому что получилась очень большая разница между приходом и расходом.

В ходе работы, применив хронометражно-табличный метод, я выяснил, что питание моей семьи энергетически не сбалансированное. Поэтому для своей семьи я составил некоторые рекомендации:

1. Прислушаться к словам бабушки Анны по поводу питания
2. Увеличить обеденные порции и включить в рацион питания полдник
3. Родителям уменьшить физические нагрузки

Всем своим одноклассникам, я предложил попробовать проделать такую же работу в своей семье. Может они придут к другим выводам. Но совершенно точно такая работа позволит задуматься о существующих проблемах питания.

Конечно, знать калорийность продукта в большинстве случаев недостаточно. Также важно учитывать химический состав продукта – содержание белков, жиров и углеводов, воды и различных полезных веществ, а также место проживания. Но это уже тема для другого исследования.

Список литературы

1. Интернет ресурс. URL адрес: http://fit-blog.ru/2009-03-16/kalorii-kilokalorii-kilodzhouli-kak-ne-zaputatsya/
2. Интернет ресурс. URL адрес: http://www.apetinol.ru/notes/terms/calorie/
3. Интернет ресурс. URL адрес:http//biofile.ru/bio/20210.html
4. Интернет ресурс. URL адрес:http://www.o-detstve.ru/forchildren/research-project/4630.html
5. Интернет ресурс. URL адрес:http://med-books.info/valeologiya_739/gigienicheskaya-otsenka-ratsiona-rejima.html
6. Интернет ресурс. URL адрес:http://www.tsput.ru/res/fizvosp/hygiene/g_1.html

Приложение

Выходной день (воскресенье)

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

В целях покрытия расхода энергии на неучтенные движения, найденный суточный расход энергии следует увеличить на 5% (Таблица 4).

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

Таблица 7

Будний день (вторник)

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

В целях покрытия расхода энергии на неучтенные движения, найденный суточный расход энергии следует увеличить на 5% (Таблица 4).

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

Таблица 7