Razlike u učinkovitosti sječe drveta mačetom i sjekirom iste mase

7/25/2019 Razlike u uinkovitosti sjee drveta maetom i sjekirom iste mase

1/5

25. LJETNA KOLA KINEZIOLOGA REPUBLIKE HRVATSKE

383

Mladen Pulji

Draen Harasin

RAZLIKE U UINKOVITOSTI SJEE DRVETA

MAETOM I SJEKIROM ISTE MASE

1. UVOD

Sjekira i maeta svrstavaju se u perkusivni alat s otricom, koji za svoje

djelovanje zahtijeva propulzivnu silu (Fraser, 1989) proizvedenu krunim gibanjem

alata. Primarna namjena i vegetacijsko okruenje unutar kojeg se ovi alati koriste,prilino su razliiti. Sjekira je umarski alat i tradicionalno se koristi za ruenje,

ienje kronje, segmentiranje i cijepanje drveta. Maeta se za razliku od sjekire

koristi za sjeu vegetacije manjeg promjera i gustoe, primjerice za krenje puta

kroz gustu vegetaciju, sjeu mladog drvea ili za etvu nekih usjeva (eerna trska,

ria, kukuruz). Postoje brojni varijeteti ovih alata, tipinih za razliite regije svijeta i

specifine poslove. Duljina sjekire moe biti izmeu 20 i 90 cm, a teina izmeu 500

i 2500 grama. Maeta varira izmeu 40 i 70 cm duljine i teine oko 300-900 grama

(USDA Forest service, 2005). Meu entuzijastima, ljubiteljima prirode, istraivaima

i vojnicima, oba alata imaju iroku primjenu. Izbor jednog ili drugog alata ovisite o brojnim imbenicima, a jedan od vanijih je uinkovitost u sjei drveta, vrlo

dostupnog i esto koritenog materijala za potrebe ovjeka u prirodi. Sa stajalita

osobe koja planira nositi i koristiti jedan od ovih alata bilo bi zanimljivo podvrgnuti

maetu i sjekiru iste mase identinom zadatku te utvrditi postoje li razlike u brzini

obavljanja zadatka i prosjenoj energetskoj potronji pri radu. Slijedom toga, cilj je

ovoga rada utvrditi koji je alat uinkovitiji u zadatku presijecanja drveta, maeta ili

sjekira teine 500 grama. Za potrebe rada testirat e se hipoteza H0: Nema razlike

u uinkovitosti u presijecanju drveta promjera 10 cm izmeu sjekire i maete mase

500 g.

2. METODE

U istraivanju je sudjelovao jedan ispitanik mukog spola, u dobi od 28 godina,

visine 191 cm i teine 96 kg, s viegodinjim iskustvom koritenja navedenih alata.

Ispitanik je tijekom istraivanja bio dobrog zdravlja i bez ikakvih zdravstvenih

potekoa koje bi utjecale na ishod mjerenja. Zadatak ispitanika je bio u to kraem

vremenu presjei drvenu oblicu promjera 10 cm podignutu oko 3 cm iznad tla (Slika

1), drvo je bilo iste vrste (grab, lat. Carpinus betulus) i jednake vlanosti, (koriteno

Prethodno znanstveno priopenje


2/5

ZNANSTVENI RADOVI IZVAN TEME

384

sirovo drvo). Tehnika presijecanja drveta maetom ili sjekirom izgleda tako da se

alatom sjee pod 45 u obliku slova V (Slika 1). Progresivnim produbljivanjem

krakovi usjeka postaju sve blii dok se konano na suprotnoj strani oblice ne sastave

i drvo ne pukne. Ukoliko se usjek radi samo s jedne strane kao u eksperimentu, tadatreba biti irok gotovo dvostruko vie od promjera oblice.

Slika 1. V usjek na oblici

Zadatak se izvodio u kleeem poloaju. Koriteni alati su; sjekira Gerber,

duljine 22,5 cm i teine 500 grama te maeta Tramontina, duljine 58 cm i teine 500

grama (Slika 2).

Slika 2. Alati koriteni u eksperimentu

Ukupno je izvedeno 8 ponavljanja sa svakim alatom, mjerenje se vrilo tijekom

2 dana zbog reduciranja utjecaja umora na rezultat. Zadatak je izvoen naizmjenino

jednim i drugim alatom. Vrijeme odmora izmeu ponavljanja je bilo 10 minuta. Alati

su prije poetka eksperimenta naotreni istim brojem pokreta na brusnom kamenu

granulacije 600. Postupak je ponovljen nakon 3. i 6. kruga mjerenja. Razina otrine

je bila takva da su otrice svih alata bez potekoa rezale 80 gramski uredski papir.

Tijekom rada ispitanik je na sebi imao srani monitor (Polar RS300X) kojim se

mjerila kalorijska potronja na temelju maksimalnog/prosjenog pulsa te relevantnih

podataka o ispitaniku. Takvo mjerenje energetske potronje smatra se prilino


3/5


385

pouzdanim nainom (Kurpad, Raj, Maruthy i Vaz 2006; Crouter, Albright i Bassett

2004). Varijable ovog istraivanja su vrijeme potrebno za presijecanje oblice promjera

10 cm pri radu s maetom (Msek) i sjekirom (Ssek), prosjena kalorijska potronja

tijekom presijecanja (maeta (Mkcal/min), sjekira (Skcal/min)). Za testiranje hipotezakoriten je paket za statistiku obradu podataka STATISTICA 7. Prag prihvaanja

hipoteze je p < 0.05.

3. REZULTATI I DISKUSIJA

Na Grafikom prikazu 1 vidljivo je kako je pri radu s maetom prosjeno vrijeme

potrebno za presijecanje manje za 30% nego pri radu sa sjekirom. Grafiki prikaz 2

pokazuje kako je prosjena kalorijska potronja u minuti, takoer manja pri radu s

maetom i to za 15%, odnosno 1,46 kcal/min.

Grafiki prikaz 1. Prosjeno vrijeme izraeno u sekundama potrebno za presijecanje oblicepromjera 10 cm maetom i sjekirom.

Grafiki prikaz 2. Prosjena potronja kalorija u minuti (kcal/min) tijekom presijecanja

oblice promjera 10 cm maetom i sjekirom.

Ovakvi rezultati mogu se objasniti stvaranjem vee kinetike energije pri radu s

maetom jer kinetika energija ovisi o masi i brzini kretanja tijela. U ovom sluaju,

budui da je maeta znatno dulja, to je omoguilo puno veu obodnu brzinu dijela

otrice kojim se udaralo, a time i razvoj vee kinetike energije. Treba spomenuti kako

je udaljenost sredita hvata drke od centra teita kod maete gotovo dvostruko vea


4/5

ZNANSTVENI RADOVI IZVAN TEME

386

(21 cm) nego kod sjekire (11 cm), a poznato je kako dvostruko poveanje udaljenosti

mase od centra rotacije poveava zakretni moment za 4 puta, odnosno, ista e masa

pri kretanju istom kutnom brzinom na dvostruko veoj udaljenosti imati 2 puta veu

obodnu brzinu, to je utjecalo na razliku u uinkovitosti ova dva alata.T-testom za nezavisne uzorke izraunate su vrijednosti prikazane u tablicama 1

i 2. Dobiveni rezultati u Tablici 1 pokazuju kako postoji statistiki znaajna razlika

u vremenu potrebnom za presijecanje oblice promjera 10 cm pri radu s maetom i

sjekirom (t vrijednost -4,54), stoga se hipoteza H0: Nema razlike u uinkovitosti

u presijecanju drveta promjera 10 cm izmeu sjekire i maete mase 500 g, moe

odbaciti.

Tablica 1. Rezultati t-testa za razliku u potrebnom vremenu (u sekundama) za presijecanje

oblice promjera 10 cm s maetom od 500 g (Msek) i sjekirom od 500 g (Ssek) (AS-aritmetika

sredina, SD-standardna devijacija, N-broj pokuaja, t-t vrijednost, p-prag prihvaanja

hipoteze)

Varijabla AS SD N t p

Msek 108 18,42 8-4,54 0,00

Ssek 153 20,50 8

Nadalje, s obzirom i na statistiki znaajnu razliku u prosjenoj kalorijskoj

potronji tijekom rada u korist maete (Tablica 2), moe se zakljuiti kako je maeta

pri obavljanju ovog zadatka energetski racionalniji alat za koritenje.

Tablica 2. Rezultati t-testa za razliku u prosjenoj kalorijskoj potronji u minuti tijekom

presijecanja oblice promjera 10 cm s maetom od 500 g (Mkcal/min) i sjekirom od 500

g (Skcal/min) (AS-aritmetika sredina, SD-standardna devijacija, N-broj pokuaja, t-t

vrijednost, p-prag prihvaanja hipoteze)

Varijabla AS SD N t p

Mkcal/min 8,41 0,92 8-3,2 0,00

Skcal/min 9,87 0,90 8

4. ZAKLJUAK

U zadatku presijecanja drvene oblice promjera 10 cm, maeta se pokazala kao

bolji izbor nego sjekira iste mase, s obzirom da je bilo potrebno krae vrijeme i

manja kalorijska potronja za obavljanje rada. Svakako treba istaknuti kako je sjekira

koritena u eksperimentu prilino kratka te izraena iz jednog komada elika, glava


5/5


387

je vrlo lagana u odnosu na drku, zbog ega je moment inercije vrlo malen. Sjekira

koritena u eksperimentu nema karakteristike najkvalitetnijih sjekira. Rezultati

bi vjerojatno bili drugaiji da je sjekira imala dulju drku. Maeta pri obavljanju

ovakvog zadatka moe biti vrlo neugodna ukoliko se udaranje ne izvriregijom otriceoko sredita perkusije koja predstavlja toku najboljeg transfera kinetike energije na

objekt. Svaki udarac iznad ili ispod te toke uzrokuje stvaranje neugodnih vibracija

(Robertson, Caldwell, Hamill, Kamen i Whittlesey, 2013) koje mogu biti vrlo bolne

pri dugotrajnom radu. Maeta i sjekira koriteni u ovom istraivanju predstavljaju

alate iroke namjene, predviene za sjeu meke vegetacije malog promjera. Iako

je s oba alata mogue presjei i precijepiti komade drveta veih promjera, njihov

uinak je minoran u odnosu na veliku sjekiru koja se koristi s objema rukama te

ima visoku mehaniku uinkovitost. Zbog toga se isplati nositi kilogram ili dva vie

u naprtnjai ukoliko se planira sjei i cijepati velike koliine drveta jer izgubljenekalorije u transportu e se brzo nadoknaditi uinkovitim radom.

5. LITERATURA

1. Crouter, S.E., Albright, C. i Bassett D.R. Jr. (2004). Accuracy of Polar S410

Heart Rate Monitor to Estimate Energy Cost of Exercise. Med. Sci. Sports

Exercise., Vol. 36, No. 8, pp. 14331439.

2. Fraser, T.M. (1989). The Worker at Work: A Textbook Concerned With Men

And Women In The Workplace. CRC Press.

3. Kurpad, A.V., Raj, R.., Maruthy, K.N. i Vaz, M. (2006). A simple method of

measuring total daily energy expenditure and physical activity level from the

heart rate in adult men. European Journal of Clinical Nutrition 60, 3240.

4. Robertson, G., Caldwell, G., Hamill, J., Kamen, G. i Whittlesey S. (2013).

Research Methods in Biomechanics-2nd Edition. Human Kinetics. Champaign.

5. U.S. Department of Agriculture, Forest Service (2005). Handtools for Trail

Work. Preuzeto sa:http://www.fs.fed.us/td/pubs/pdfpubs/pdf05232810/pdf

05232810dpi72.pdf

Documents

Razlike u učinkovitosti sječe drveta mačetom i sjekirom iste mase