Представьте себе, что люцерна является единственной пищей для телят, которыми, в свою очередь, питается 12-летний ребенок в течение одного года. Зная коэффициенты полезного использования энергии у человека (4%) и у телят (13%), определить, сколько нужно телят для поддержания жизни мальчика в течение года. Найти площадь покоса, необходимую для того, чтобы запасти люцерну, достаточную для прокорма того количества телят, которого хватит для питания мальчика. Урожайность люцерны – 20 ц/га; средняя масса теленка – 270 кг; масса мальчика – 48 кг.

Чтобы решить эту задачу, мы должны выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Определение количества энергии, необходимой для поддержания жизни мальчика в течение года.

Как указано в условии, коэффициент полезного использования энергии у человека составляет 4%. Это означает, что только 4% энергии, полученной от пищи, используются для поддержания жизни, а остальные 96% тратятся на другие процессы в организме.

Масса мальчика составляет 48 кг. Поскольку нас интересует энергия, то нам необходимо преобразовать эту массу в килокалории, учитывая, что 1 кг телесной массы требует около 40 ккал/день для поддержания жизнедеятельности человека.

Энергия, необходимая для мальчика за год = 48 кг × 40 ккал/кг × 365 дней.

Находим произведение: 48 кг × 40 ккал/кг = 1920 ккал.

Ежегодная энергия для мальчика = 1920 ккал × 365 дней = 700,800 ккал.

Шаг 2: Определение количества энергии, содержащейся в люцерне для питания телят.

Коэффициент полезного использования энергии у телят составляет 13%. Опять же, это означает, что только 13% энергии в пище используется для роста и развития, а остальные 87% расходуются на другие процессы.

Мы знаем, что люцерна - единственная пища для телят. Поэтому для определения количества энергии, необходимой для прокорма телят, которые обеспечат энергией мальчика, мы должны разделить ежегодную энергию для мальчика на коэффициент полезного использования энергии у телят.

Энергия, содержащаяся в люцерне для питания телят = 700,800 ккал / 13% = 5,392,308 ккал.

Шаг 3: Определение количества телят, необходимых для питания мальчика.

Для определения количества телят мы должны разделить энергию, содержащуюся в люцерне, на энергию, получаемую от одного теленка.

Средняя масса теленка составляет 270 кг. Преобразуем эту массу в килокалории, учитывая, что 1 кг телесной массы телят содержит около 6 ккал энергии.

Энергия, получаемая от одного теленка = 270 кг × 6 ккал/кг = 1620 ккал.

Количество телят, необходимых для питания мальчика = энергия, содержащаяся в люцерне / энергия, получаемая от одного теленка.

Количество телят = 5,392,308 ккал / 1620 ккал = 3333 телят (округлено до целого числа).

Шаг 4: Определение площади покоса, необходимой для посева такого количества люцерны.

Урожайность люцерны составляет 20 ц/га. Чтобы определить общую площадь покоса, нам необходимо разделить количество люцерны, необходимое для прокорма телят, на урожайность люцерны.

Площадь покоса = количество люцерны / урожайность люцерны.

Площадь покоса = 5,392,308 кг / 20 ц/га.

Преобразуем единицы измерения: 1 центнер (ц) = 100 кг, 1 гектар (га) = 10,000 м².

Площадь покоса = 5,392,308 кг / (20 ц/га × 100 кг/ц × 10,000 м²/га).

Вычисляем: площадь покоса = 2.696 м².

Таким образом, чтобы поддерживать жизнь мальчика в течение года, необходимо 3333 телят, а для получения достаточного количества люцерны для прокорма этих телят потребуется покосить площадь, равную примерно 2.696 м².