Аз есмь. Поля Гермеса

. А1= 49 + 24,5 = 73,5 кДж.

Оценим теперь количество движений, которое совершил работник.

N = (M/R

)/(V

? 0,8) где: М = вся масса грунта 10 тонн; R

= плотность грунта 1,5 тонн на метр кубический; V

= идеальный объем грунта, помещающийся на полотне лопаты, 0,8 – принятый ранее к-т, учитывающий осыпание грунта с лопаты. V

легко найти из чертежа стандартной лопаты и из условия 70 мм толщины срезаемого грунта, и оно составит 0,00334425 куб. метра В таком случае количество движений, совершенных рабочим за смену 2492.

Теперь сделаем оценку затрат энергии рабочего на подъем лопаты А

= N ? М

? g ? h, тут N – количество движений, М

– масса лопаты, g – ускорение свободного падения, h – средняя высота подъема лопаты. Тогда А

= 2492 ? 0,98 ? 9,8 ? 0,5 = 11967 Дж.

Оценим количество энергии, затраченной на разгон лопаты в метательных движениях Е

= N ? (М

? V

)/2, тогда E

= 2492 ? (0,98 ? 2,214

)/2 = 5983 Дж. Итого на движение самой лопатой в процессе полезной работы (в моменты перемещения грунта) за смену рабочий потратил 11967 + 5983 = 17950 Дж.

Оценим теперь энергию, потраченную рабочим на преодоление сопротивления грунта при срезании. Для этого возьмем из справочников по проектированию машин данные по сопротивлению грунту срезанию.

Сила, необходимая для срезания зависит от справочного к-та, ширины срезания и высоты срезаемого слоя, F = 10000 ? 0,21? 0,07 = 147 Ньютон. Учитывая глубину внедрения полотна лопаты и количество движений за смену, получим общую работу по срезанию грунта А

= 2492 ? 147 ? 0,285 = 104402 Дж.

Подведем промежуточные итоги.

Общая сумма трудовых энергетических затрат, которые непосредственно связаны с работой инструментом и перемещением груза составила 195,85 кДж.

На полезное перемещение собственно грунта потрачено 73,5 кДж – 37,5%.

На подъем лопаты и совершение бросков 17,95 кДж – 9.2%.

На срезание грунта 104,4 кДж – 53,3%.

Однако общие суточные энергозатраты работника средних лет при таком типе работ составят около 16,8 миллионов джоулей. Т. е. полезная работа по перемещению грунта на заданную высоту составит 73500/16800000 = 0,4% от суточных энергозатрат организма! Все энергозатраты на операции, которые можно отнести к полезной деятельности работника займут 1,17% его суточных энергозатрат.

Этот вывод следует осознать! Ни Маркс, ни Смит не делали ничего подобного. Они опирались на абстракцию рабочего времени, выводя стоимость труда только из затраченного работником времени.

Итак, мы видим, что энергозатраты человека средних лет растут не более чем в 1,6–1,9 раза в зависимости от интенсивности физического труда, но КПД работы человека в механическом смысле крайне низок. Этот же вывод следует отнести и к любому теплокровному животному, включая тягловых. Ясно что, функционирование землекопа и часовщика (легкая сидячая работа) по энергозатратам организма отличаются максимум в 2 раза. При этом коэффициент полезного действия (КПД) организма человека, как термодинамической машины, относительно реальной полезной физической работы составляет около 0,4%. Это при условии, что человек совершает тяжелую физическую работу. Совершенно очевидно, что физический КПД работы часовщика, передвигающего легчайшие шестереночки и пружинки, исчезающе мало отличен от нуля. Следовательно, никак не выше и физический КПД работы любого управленца, обдумывающего и принимающего решения любой степени судьбоносности.

А теперь будет полезно сказать несколько слов о энергоэффективности человека, как представителя теплокровных животных, в сравнении с машинами и сделать некоторые промежуточные выводы.

1. Основная работа организма – это работа, связанная с его биологической функциональностью, куда, в частности, входят затраты на собственное движение. Любая другая физическая работа, которую совершает организм, априори мала относительно работы, связанной с его биологической функциональностью.

2. Живой организм мало приспособлен к рекуперации (восстановлению) энергии. К примеру, электротранспорт способен достаточно легко рекуперировать часть затраченной энергии в процессе торможения транспортного средства (троллейбус, трамвай и т. п.), т. е. при торможении возможен возврат в энергосеть кинетической энергии транспортного средства. В этом случае электромотор работает как электрогенератор. Живой же организм на подобное почти не способен, разве только применительно к теплообмену при дыхании, когда полости носа обогреваются выходящим из легких воздухом. Скорее наоборот, если человек поднял лопату, совершая работу, его мышцам еще придется совершить работу при ее опускании. Даже само простое неподвижное удержание груза уже требует энергозатрат организма. Из технических средств, по типу функционирования, к живому организму ближе всех… вертолет в режиме полета и зависания. Когда даже простое неподвижное зависание машины (работа против сил гравитации при этом не совершается) требует расхода энергии на отбрасывание воздушного потока, просто для того, чтобы не снижаться.

3. Следует осознать, что современные машины с их двигателями, где КПД превышает уже 40% (для дизеля) и более 90% для электромотора, приблизительно в 100 раз эффективнее человека, если сравнивать по энергозатратам безотносительно источника энергии.

Из сказанного ранее следует вывод, что с точки зрения затрат организма наиболее высокооплачиваемыми следует делать работников, занимающихся тяжелым физическим трудом, как это и было принято во времена СССР, хотя этот труд и следует считать крайне низкоэффективным с точки зрения современного уровня развития техники. В целом, налицо явное фундаментальное противоречие между эффективностью физического труда человека и затратностью на его осуществление.

Принимая во внимание, что источником питания человека служит выращиваемая за счет солнечной энергии биомасса, можем оценить КПД человека относительно солнечной энергии 0,004 ? 0,01 = 0,00004 или иначе 0,004%. И это считая, что человек питается только растительной пищей. Эти соображения позволяют выяснить (в довольно грубом приближении, конечно) сколько посевных площадей средней продуктивности нужно и сколько нужно времени, чтобы вручную построить что угодно, к примеру Парфенон или пирамиду Хеопса.

Исходя из этих же соображений, следует признать, что солнечная энергетика (теперь уже достигнут КПД 31%) в 7750 раз эффективнее человека, при условии обеспечения его пропитания с той же самой поверхности и при соблюдении работником исключительно растительного рациона. И это еще без учета того, что пища тоже не может быть полностью усвоена и вся ее энергетика передана человеку, вероятно речь может идти о соотношении в эффективности около 10000-15000 раз. И это без учета энергозатрат человека на сбор урожая, посев и т. п. Примем товарность ручного производства продуктов в 20% (т. е. приблизительно такова доля излишков при оптимистической оценке урожайности), тогда соотношение в эффективности между солнечной станцией и человеком увеличится еще в 5 раз и составит 50000-75000 раз. По имеющимся у авторов сторонним оценкам, для нормального пропитания одного взрослого человека (труд средней интенсивности) требуется от 2000 кв. метров при растительной диете и до 16000 кв. метров земельных площадей при смешанной (нормальной), растительно-животной диете (стойловое животноводство). Данные для средних широт.

Если вернуться к примеру с полезной работой землекопа и всю ее оценивать, как 1,17% его энергозатрат, а не 0,4% (в принципе такая полезная работа возможна, например человек поднимает тяжелые мешки на платформу всю смену), то получим оценку сравнительной эффективности человека и солнечной электростанции в три раза меньшую, а именно: 16700-25000 раз.

Тут следует задать себе вопрос: «Почему следует привязываться именно к солнечной энергии?» А потому, что это позволяет осуществить не только качественную, но и количественную оценку истинной энерговооруженности государства или даже всего человечества. Возникает возможность соотнести эту энерговооруженность к состоянию биоценозов страны или всей планеты. Биоценозы ведь тоже нуждаются в солнечном свете и поддерживают нормальный оборот веществ в глобальном и геологическом масштабах.

Основной вывод, который мы можем сделать на основании изложенного в выше, состоит в том, что всё живое (и человек в том числе) не предназначены для совершения большой (относительно собственного энергопотребления) внешней работы в силу низкой энергетической эффективности организма, так как почти все имеющиеся энергетические ресурсы биологические объекты тратят в основном на поддержание собственного существования в рамках биоценозов и выполнение своих функций в рамках своих экологических ниш. Вывод верен, даже если эти, условно говоря, биоценозы (вмещающие человека) начинают носить искусственный и потому деформированный и разомкнутый по веществу и энергии характер, как это мы и видим сейчас, наблюдая современную хозяйственную деятельность человечества.

Можно утверждать, что любая разумная жизнь, действительно осознающая скудость наличной энергетики живого, автоматически мотивируется на творческий поиск, изучение, создание и использование в своих интересах внешних источников энергии, и тем самым – на дальнейшее развитие и совершенствование разума. При этом, пока разум слаб, зачаточен и слишком мотивирован животными началами-инстинктами, он не может натворить большого вреда живой Природе в масштабах планеты именно потому, что в его распоряжении нет для таких безумств необходимой энергии, а, следовательно, и прочих ресурсов. Ясно, что несовершенный разум, скорее всего, погубит в первую очередь себя, чем до основания разрушит биосферу Земли. Именно это мы и видим на исторических примерах гибели некоторых древних цивилизаций, разрушение которых было обусловлено локальными экологическими нарушениями, вызванными человеческой деятельностью.

Да… Бог – кропотливый садовник разума! И это логично. «В существах Я – сознание» – говорит о Себе Всевышний на страницах Махабхараты. Вот и мы попробуем осознать некоторые простые истины о труде, основываясь на сказанном ранее и на практическом опыте. Сделаем же теперь некоторые обобщения.

1. Труд занимает все время жизни организма. С каждым процессом, который рассматривается как некий «экономически полезный» труд, в каждом конкретном случае следует связывать время биологической жизни, затраченное на конкретный процесс и связанный с этим истинный труд как фактически затраченную энергию.

2. Труд требует от организма энергетических затрат, эти затраты всегда многократно превосходят полезную (физическую) работу, выдаваемую организмом. С повышением мощностных затрат организма на «полезный» труд (интенсификацией труда) доля полезной трудовой мощности организма падает.

3. Если мощностные затраты организма слишком низки, полезная физическая работа тоже падает (в пределе человек попросту ничего не делает, т. е. отдыхает). Существует некий оптимум мощностных затрат организма, приводящий к максимальной доле трудовой мощности (работы) относительно затрат организма.

4. Организм требует времени (и значит энергозатрат) на самовосстановление после нанесенного «полезным экономическим» трудом ущерба. В чем же состоит этот ущерб? Физические усилия разрушают мышечные волокна, им нужно время на самовосстановление. Так называемая «накачка» мускулов связана с этим процессом восстановления и наращивания мышечной ткани. Организму нужно время и энергия на очищение от токсинов и молочной кислоты, выделяемых мышцами в процессе физической работы, на восстановление солевого и углеводного балансов и т. д. Труд может сопровождаться множеством вредных для здоровья факторов (пыль, газ, вибрации, излучения, износ суставов и т. п.). Это требует дополнительных времени и соответственно энергии на восстановление здоровья в целом. Машины же могут быть отремонтированы гораздо быстрее и менее энергозатратно.

Интересно отметить, что именно энергетические факторы привели к тому, что в качестве тягловых животных человек использует не хищников, а травоядных. Дело не только в особенностях психики травоядных (более склонных к приручению) но и в количестве согреваемых солнцем площадей и энергозатрат на их прокорм. Даже собака изначально хищная, в процессе одомашнивания практически перешла на всеядность. Зато оставшийся диким медведь, изначально куда более хищный, после глобального изменения климата и вымирания мегафауны вынужден был разделится на две главные ветви, одна из которых стала чисто хищной (северный белый), другая перешла к всеядности (бурый, гималайский).

Здесь случай с землекопом приведен лишь для того, чтобы показать, что объективному расчету и учету поддается любой труд, не важно артист ли это лопаты, артист ли это подписей и печатей или иная любая другая роль, что играет человек.

1.9. Мера воспроизводства в животном мире. Мера потребления систем управления в биосфере, демонизм мотивации сверхпотребления

Очарование неопределенностью присуще юному разуму, созревающий разум стремиться её постичь.