Riippuu ihan siitä, mikä on energian alkuperä. (Ei autokaan parkissa mitään päästöjä aiheuta, edes diesel...) Jos käytetty energia tulee leivästä, niin se on kyllä kaikkea muuta kuin fossiilivapaata. Maatalous on globaalisti suurimpia päästöjen lähteitä, kokonaispäästöistä ehkä 40 % suuruusluokkaa. - Tilastoissa ei yleensä huomioida maatalouteen liittyviä kuljetuksia, vaan ne luokitellaan liikenteen päästöiksi. Monikaan ei kuitenkaan käy pellolla syömässä, joten jokaiseen ateriaan liittyy aina paljon kuljetuksia. Lannoitteet pellolle, tuotteet käsittelylaitoksiin, kaupan kuljetukset ja usein vielä kaupasta kotiinkin. Se leipä sitten paistetaankin, useimmiten öljyllä tai maakaasulla. Leipomot ovat tosin jossain määrin kai siirtyneet biokaasuun.
^ No juu, tuollahan voi tietysti saivarrella… Toisaalta, ihminen elääkseen tarvitsee sen energiansa joka tapauksessa, riippumatta siitä, millä kulkuvälineellä hän liikkuu. Valitsemalla kulkupelinsä sopivasti, voi vaikuttaa siihen, tuleeko siitä omasta liikkumisesta vielä lisäpäästöjä vaiko ei.
Aika mestareita pitää olla että fossiilisista päästään eroon. Mikään kone ei pysty sähköllä pellolla mitä siellä nyt tehdään, menee tosi paljon vuosia siihen. Biokaasutraktori on ehkä pisimmällä, mutta rajoitettua on senkin käyttö.
Jokainen hiukankin fysiologiasta hajulla oleva taitaa tietää, että liikkumisen kuluttama energia on lisäystä paikallaan olevan ihmisen energiankulutukseen. Asiahan on melko yksinkertainen: se liikkeeseen tarvittava energia tulee ravinnosta, aika huonolla hyötysuhteella vielä.
Heh, kuten sanottu, tästä voi saivarrella. Tokihan kävely, juokseminen, tai mikä tahansa fyysinen tekeminen lisää energiankulutusta. Siksihän monet ihmiset käyvät kuntosalillakin hikoilemassa. Eli ilmeisesti pitää lähteä siitä, että mahdollisimman ekologisesti ajatteleva ihminen vaan seisoo paikallaan. Tai vielä parempi. Pötköttelee sängyssä hyvin peiteltynä, jotta lämmönhukka olisi mahdollisimman pieni. Suurin osa ihmisen tarvitsemasta energiasta kun kuluu ruumiinlämmön tuottamiseen. Tämä on taas niitä hetkiä, että pistää miettimään, onko näissä keskusteluissa mitään järkeä?
Kun 80 kg painava henkilö ajaa 20 kg painavalla pyörällä, tarvitaan energiaa 100 kg massan liikuttamiseen. Hyötysuhde on hyvä, koska vain vain 20 % energiasta menee ajoneuvon kuljettamiseen. Jos sama henkilö kulkee 1000 kg painavalla pikkuautolla, liikkuu 1080 kg massa, eli energiaa kuluu noin 10 kertaa enemmän, ja siitä käytetystä energiasta 92,5% menee ajoneuvon kuljettamiseen. Autoa ja pyörää vertaillessa pitää ajatella myös energian kokonaiskulutusta, ei pelkästään sitä mistä se energia tulee.
Laitoin kysymysmerkin kuvan aiheen perään, vasiten. Pyöräkin on paikoillaan, ja ollut ainakin yön yli, koska tuo lumi satoi aamuyön aikana. Koska selkäni takana on suosittu kaljajuottola, otaksun että pyörän omistaja on lähtenyt liikkumaan fossiilivapaasti, jos nyt kävelykään sitä on.
Nyt on perusfysiikka hiukan hakusessa. Liikkeellä olevalla massalla ja sen liikuttamiseen tarvittavalla energialla ei ole mitään suoraa yhteyttä. Liikkumisen energiankulutus riippuu oikeastaan vain liikevastuksista - kitka, vierintävastus, ilmanvastus jne.
Ottamatta kantaa perusfysiikan lainalaisuuksiin mitenkään, totean kuitenkin monianaisia kulkuneuvoja omistaneena, että pitkälti yli 2000 kg painavan Fordin F luokan pick up auton liikuttaminen vaatii huomattavasti enemmän energiaa kuin saman automerkin Ranger luokan pick up auto. Otaksun ihan käytännön kokemuksen perusteella, että massalla on tässä aivan keskeinen merkitys. Energian tarpeen ero vielä korostuu, jos vertailu tehdään saman automerkin Fiesta luokan auton liikuttamisen vaatimaan energiaan. Käytännössä liikutettavan massan paino näyttäisi olevan vaikuttavan hyvinkin paljon tarvittavan energian määrään. Vielä selvemmin huomaa käytännössä massan vaikutuksen energiankulutukseen, kun ajaa Fiestalla ilman että peräkoukussa on kuormaa, ja veraa energian tarvetta tilanteeseen, jossa vetää tuolla samalla Fiestalla asuntovaunua. Samahan pätee ihmiskehoon. Jokainen, joka on onnistunut laihduttamaan 120 kg massansa 80 kg massaksi tietää, että tuon 80 kg massa liikkuu huomattavasti pienemmällä energialla. Tämähän on moneen kertaan myös mitattu monenmoisissa kunto- ja terveystesteissä.
Newtonin lait on täysin MOT. Mutta niillä ei ole minkäänlaista tekemistä tässä ketjussa esille nousseiden keskustelujen tai esitettyjen väitteiden kanssa.
Asia on juuri näin. Jos tuon pyörän omistaja noutaa pyöränsä ja ajaa sillä kotiinsa 10 kilometrin päähän Hervantaan, hän täydellisellä varmuudella kuluttaa energiaa vähemmän kuin, jos hän jättää pyöränsä tuohon ja ajaa 1000 kg painavalla autolla kotiinsa Hervantaan. Newtonin laeilla ei ole mitään tekemistä tämän väitteen kanssa.
Tottahan se, että Newton ei kyseisissä muotoiluissa käsitellyt ollenkaan energian kulutusta tai liikkeen kannalta olennaisia vastusvoimia jne. Ne lait kuitenkin ovat perustaa, josta on aikanaan lähdetty liikkeelle, kehittelemään mekaniikkaa eteenpäin, ja tietysti ovat edelleenkin niitä pohjimmaisia faktoja kaikessa liikkumisessa (jossa nopeudet ovat reilusti valon nopeutta pienempiä). Tämän ketjun keskustelujen kannaltakin ne kuitenkin ovat se pohjimmainen lähtökohta. Ihan se ensimmäinen laki: "kappale jatkaa tasaista suoraviivaista liikettä vakionopeudella tai pysyy levossa, jos siihen ei vaikuta ulkoisia voimia". Tarkoittaa siis, että jos liikettä vastustavat voimat saadaan eliminoitua (maan päällä niin on aika harvinaisissa tilanteissa), ei tasainen liike vaadi energiaa. (Energiaa tarvitaan liikkeelle saattavan tai liikettä ylläpitävän voiman tuottamiseen tai kumoamiseen - autoakaan ei kuljeta energia, vaan sillä aikaansaatu vääntövoima, joka siirtyy vetäviin pyöriin.) Tasaisen nopeuden ylläpito ei siis vaadi energiaa. Huomaa: tuossa ykköslaissa ei mainita massaa. Se pätee kokonaan massasta, siis arkikielellä liikkeellä olevan kohteen painosta, riippumatta. Liikkumisen energiasta iso osa kuluu nopeuden vaihteluihin, siis kiihdytyksiin - ja tietysti korkeuseroihin, siis ylämäkiin. Jokainen autoilija, jolla on kulutusmittari kojelaudassa, tietää eron tasaisen nopeuden, ylämäen ja kiihdytyksen välillä. Polkupyöräilijälle taitaa se ylämäen vaatima lisäenergia olla hyvinkin tuttu, samaten alamäen vaikutus. Liikettä vastustavat voimat, siis koneiston sisäinen kitka, ilmanvastus jne. ovat toki liikkujan koosta ja painosta riippuvia, mutta mitään suoraviivaista riippuvuutta siihen ei liity. Esim. ilmanvastukseen vaikuttaa enemmän auton muoto ja koko kuin paino. No, kun niitä käytännön havaintoja on kerrottu, niin otetaanpa vielä yksi. Minulla oli kalaveneenä semmoinen tavallinen 5 m pulpettivene, 70 hp perämoottori. Paino ehkä 400-500 kg.Matkanopeudella 20 solmua sen kulutus oli noin 30 l tunnissa, siis 1,3 litraa mailille. Nykyinen retkivene painaa 4500 kg, sitä kuljettaa Volvon pikkudiesel noin 7 solmun matkanopeudella 2 litralla tunnissa. Kulutus siis vajaat 0,3 litraa mailille. Kymmenkertainen massa liikkuu siis alle neljänneksen energialla kevyempään verrattuna. Tuon täysin varman, monen monta kertaa todennetun ja toistetun havainnon perusteella voisin väittää ihan vakavissani, että raskaampi vene liikkuu vähemmällä energialla. En nyt kummiskaan tällä kertaa niin tee - sattuneesta syystä.
Jos haetaan esimerkkejä liikkeestä ilman liikevastuksia, ovat meitä lähimpänä ehkä satelliitit. 200-300 km päässä meistä voi liikkua melkein (mutta vain melkein) ilman vastusvoimia. Raskaimmat kiertoradalla olevat satelliitit painavat pyöreästi 20 tonnia (avaruusasema ja isot vakoilusatelliitit), keveimmät sitten 33 grammaa (tai 1,3 kg riippuen siitä, mikä katsotaan satelliitiksi.). Kaikki kiertävät maapalloa tasaisella kiertonopeudella, jotain 7 km/s paikkeilla radan korkeudesta riippuen. Kaikkien niiden, painosta/massasta riippumatta, energian kulutus sen aika suuren nopeuden ylläpitämiseksi on sama: tasan nolla.
Paljonko uskoisit sen painavamman veneen kuluttavan silloin, jos sekin kulkisi sen 20 solmua? Kuvitellaanpa, että kuorma-auto, joka painaa ilman lastia vaikkapa 13 tonnia ajaa tasaisella 80 km/h nopeudella ja kuluttaa polttoainetta kilometriä kohden jonkin määrän. Sitten autoon laitetaan lastia vaikkapa 15 tonnin verran ja auto lähtee paluumatkalle sillä tasaisella 80 km/h nopeudella. Aivan varmasti auton polttoaineenkulutus on nyt huomattavasti suurempi alkutilanteeseen verrattuna. Syynähän on tietysti se, että esim. renkaiden vierintävastus kasvaa auton kasvaneen massan takia.
Onpa tietysti, mutta et pysty sanomaan, kuinka paljon suurempi. Sellaista laskennallista riippuvuutta kun ei ole. Ei esim. niin, että kaksinkertainen massa, kaksinkertainen kulutus. (Joskus venettä hinatessa olen todennut käytännössä, että kun noin 2000 kg autoon pannaan 2000 kg paatti perään (renkaitakin on sitten liikevastuksineen tuplamäärä), nousee kulutus noin 30 %, 10 -> 13 litraan/100 km. Liikevastuksistahan siinä suurimmaksi osaksi on kyse. Jos sen 2000 kg veneen panisi auton perään ilman pyöriä, olisi kulutus varmasti aika paljon suurempi... )
