Berechnung des Gewichts von Humanoiden unterschiedlicher Größe

In meiner Welt habe ich relativ robuste Humanoide als zentrale menschliche Unterart und eine Reihe anderer menschlicher Unterarten, die graziler gebaut sind. Ich wollte ungefähr ausrechnen, wie viel sie angesichts ihres Körperbaus und ihrer Größe realistisch wiegen würden.

In meiner Forschung habe ich prähistorische Menschen als Basis verwendet. Neandertaler waren kleiner, aber robuster als entsprechende Sapiens. Homo floresiensis als zusätzlicher Datenpunkt hinzugefügt. Das sind die Zahlen:

  • Durchschnittlicher Neandertaler: 164 cm groß (5'5"), 77 kg
  • Sapiens aus dem oberen Paläolithikum Durchschnitt: 179 cm groß (5'9"), 67 kg
  • Sapiens aus dem Späten Altpaläolithikum Durchschnitt: 166 cm groß (5'4"), 62 kg
  • Floresiensis est.: 109 cm groß (3'7"), 25 kg

Dies ergibt Neandertaler mit 0,49 kg/cm, Sapiens mit 0,37 kg/cm für beide und H. Floresiensis mit 0,23 kg/cm. Da es sich jedoch um das Gesetz des Quadratwürfels handelt, ergibt das Hochskalieren, um beispielsweise einen 6-Fuß-Neandertaler herzustellen, ein Gewicht von 89 kg, was laut BMI-Rechnern nicht allzu weit von dem erwarteten Gewicht für einen echten grazilen Sapiens entfernt ist . Nicht sehr realistisch.

Vielleicht ist es einfach zu lange her, seit ich einen Mathekurs besucht habe, aber ich kann nicht herausfinden, welche Art von Formel ich verwenden soll, um Größe und ein „Robustheitsverhältnis“ in ein realistisches Gewicht zum Skalieren von Humanoiden einzubeziehen auf und ab.

Kriterien für eine starke Antwort

Im Idealfall wäre jede Berechnung möglich, um ein realistisches Gewicht für alles zu berechnen, von Kobolden bis hin zu Riesen. Eine weitere Option für eine erfolgreiche Antwort wäre ein BMI-Diagramm, das weit genug skaliert ist, um Kobolde oder Riesen einzuschließen.

Eine herausragende Antwort würde eine Berechnungsmethode vorschlagen und ein praktisches Beispiel dafür liefern, das mit den obigen Zahlen für prähistorische Humanoide übereinstimmt.

Bearbeiten: Ein bisschen mit dem NHS BMI-Rechner herumgespielt .

Anscheinend hatten Neandertaler einen durchschnittlichen BMI von 28,6, Sapiens 20,9 / 22,4 bzw. Floresiensis 21. Das Herumspielen mit dem Taschenrechner ergab einen 6-Fuß-Neandertaler mit einem Gewicht von 95 kg und demselben BMI, während ein 6-Fuß-Mensch aus der späten Altsteinzeit dies tun würde 75kg wiegen.

Ich glaube, dies ist relativ realistisch für Humanoide, die sich in ihrer Größe nicht zu stark unterscheiden, um physiologische Anpassungen an ein großes Gewicht zu erfordern. Es lässt Sie jedoch keine Nummer für 3 m große Personen einstecken, also schneidet es nicht ganz ab. Könnte jedoch nützlich sein, um Antworten zu überprüfen.

Warum nicht einfach einzelne moderne Menschen verwenden, Menschen gibt es in einer Vielzahl von Größen und Körperbau. Wenn angenommen wird, dass der Hominide ein Gehirn in Menschengröße hat, erhalten Sie bessere Messungen als alle ausgestorbenen Hominiden. Menschen produzieren bereits Schwankungen von 272 cm bis 57 cm
@John Das hatte ich in Betracht gezogen, aber es ist überraschend schwierig, im Internet Informationen von ausreichender Qualität zu finden, um ein Modell dafür zu erstellen. Seltsamerweise scheint es für prähistorische Hominine mehr Informationen über das durchschnittliche Gewicht bei einer bestimmten Größe (und eine Einschätzung der relativen Robustheit) zu geben als für lebende Menschen. Ein Teil des Problems ist, dass moderne Zahlen sehr oft für Menschen in einem modernen Lebensstil stehen, der nicht sehr gut zu einem Subsistenzlebensstil passt. Ich habe angefangen, mir moderne Jäger und Sammler wie die Hadza anzusehen, die helfen könnten, einen weiteren Datenpunkt hinzuzufügen.
Die Formel für den BMI ist wirklich einfach: BMI=kg/m2, wobei kg das Gewicht und m die Körpergröße ist. Wie Sie bereits sagten, liegt der BMI für Menschen bei etwa 21 und für robuste Neandertaler bei etwa 29. Nicht dass der BMI wirklich viel aussagt
@ John Das ist wirklich ein Teil des Problems. Da es beim modernen Menschen so viele Variationen gibt, bedeuten viele Zahlen (wie der BMI) nicht viel. Danke für die BMI-Formel. Gut zu wissen, dass es so simpel ist!
Bmi bedeutet nicht viel für die Gesundheit, meine ich, aber funktioniert als anständige Baseball-Berechnung. Denken Sie nur an einen Bereich, in dem ein menschliches Kind einen BMI von etwa 15 hat, während ein menschlicher Gewichtheber einen BMI im Bereich von 30 hat. und ein NBA-Spieler tendiert zu einem BMI von etwa 25, also nimmt er mit der Größe ziemlich stark zu, aber er ist nicht so stark wie die Veränderung aufgrund des Körperbaus.
@Ynneadwraith Dies ist nicht wirklich eine Antwort auf Ihre Frage, sondern etwas, das Sie berücksichtigen sollten. Das Quadratwürfelgesetz könnte angewendet werden, aber es wird nicht Ihr Freund sein, wenn Sie versuchen, außergewöhnlich große Menschen zu machen, vielleicht 3 bis 5 Meter (im Gegensatz dazu können Sie einen Menschen mit wenigen Problemen auf etwa 3 Fuß verkleinern). . Eine geringfügige Veränderung ihrer Biologie würde drastisch helfen, z. B. Fettpolster unter den Fersen wie Elefantenfüße und lange Beine (im Verhältnis zu menschlichen Proportionen). Dickere tragende Knochen zu haben würde auch helfen, sie aufrecht zu halten und einige gesundheitliche Probleme zu vermeiden, die so groß sind.

Antworten (2)

Die allgemeine Regel hier ist, dass bei gleichbleibenden Proportionen das Gewicht proportional zum Volumen ist, das als Kubikzahl einer Längendimension gilt. Wenn Sie also die Höhe verdoppeln, multiplizieren Sie Volumen/Gewicht mit zwei hoch drei = acht.

Wenn Sie also einen Mann haben, der 100 kg wiegt, und einen anderen, der die gleichen Proportionen hat (gleiches Verhältnis von Taille zu Körpergröße, gleicher Anteil von Beinlänge zu Körpergröße usw.), wiegt er 800 kg.

Kompliziert wird dies durch die Tatsache, dass sich bei echten Kreaturen die Proportionen im Allgemeinen ändern, wenn sich die Größe ändert. Dies ist nicht immer der Fall – der Inselzwergwuchs zum Beispiel (manchmal für die geringe Größe der floresiensis „Hobbit“-Fossilien verantwortlich gemacht) verändert seine Größe normalerweise viel schneller als die konventionelle Selektion auf den Vorteil reagieren kann, dass keine unnötigen Knochen und Muskeln wachsen. Wenn Sie jedoch eine Art haben, die viel größer ist als eine ansonsten ähnliche, wird sie andere Proportionen haben - dickere Beine und Körper, dickere Knochen usw., um ihr größeres Gewicht zu tragen und zu bewegen.

In der Praxis ist es wahrscheinlich nicht ganz falsch, auf den Würfel der Höhe ein zusätzliches Quadrat zu setzen - das heißt, statt doppelter Höhe achtmal so viel zu wiegen, wäre es nicht unzumutbar, dass es dicker genug wäre zwölfmal so viel wiegen . Wenn Sie auf dieser Grundlage mit einem echten Menschen (ich selbst) beginnen, der 91 kg bei 1,55 m wiegt, und ihn auf 3 m "erweitern", würden Sie erwarten, dass er wiegt:

(3/1,55)^3 * 91 kg + (3/1,55)^2 * 91 kg = etwa 1000 kg (einfach 8x wären 728 kg)

In dieser Größenordnung ist eindeutig die „Verdickung“ erforderlich – wenn Sie Beine von rein menschlichem Ausmaß bitten würden, diese Art von Gewicht zu tragen, hätten Sie Knie, die Tage oder bestenfalls Wochen halten, Knochen, die Gefahr laufen, beim geringsten Stolpern zu brechen , und so weiter.

Dieser Faktor passt gut zu Insekten, die die häufigsten Kreaturen sind, die wir in einer sehr großen Bandbreite von Größen sehen. Die größten, bestimmte Käfer so groß wie eine große Maus, sind viel schwerer, als es das einfache Würfelgesetz von kleineren Käfern vermuten lässt.

Gute Antwort, die die Prinzipien der Gewichtsberechnung erklärt. Ich habe einige Kriterien für eine Antwort auf die Annahme bearbeitet, die ein Arbeitsbeispiel für jede vorgeschlagene Berechnung / Methode enthält, die mit den beobachteten Zahlen übereinstimmt. Ich werde sehen, ob ich darauf basierend eine Berechnung erstellen kann, die Sie einbeziehen können (es sei denn, Sie sind mit sich selbst zufrieden). Sobald das drin ist, wird es ein sehr starker Anwärter sein. Vor allem dank des Insektengewichtspunktes :)
Also erstmal: (neue Größe / alte Größe)² * altes Gewicht = neues Gewicht. Wenn man die Neandertaler-Zahlen hinzufügt, ergibt sich ein 6 Fuß großer Neandertaler mit einem Gewicht von 103,4 kg, was ziemlich genau auf die BMI-Zahlen zutrifft. Wenn wir ein "Robustheitsverhältnis" oder ähnliches berücksichtigen können, das Neandertaler vs. Sapiens erklären kann, dann ist es perfekt :)
Habe es geschafft, meine Neandertaler-Figuren falsch zu machen. Wir würden erwarten, dass ein Neandertaler von 6 Fuß etwa 95 kg wiegt. Formel geht aber trotzdem...
Okay, funktioniertes Beispiel mit realen (nicht "schönen") Figuren hinzugefügt. Auch korrigiert, wie man zum Korrekturfaktor kommt.
Ich mag es :) Alleine, der Höhenunterschied in Würfeln * Gewicht skaliert ziemlich gut mit BMI-Diagrammen für kleine Leute und gemessenen Zahlen für proportionale Riesen wie Angus MacAskill. Vielleicht teilen Sie es in zwei Formeln für "proportionale" Humanoide und Humanoide auf, die eine Anpassung für erhöhtes Gewicht erfordern :)
Menschen können so groß werden, dass sie Probleme mit der Knochen- und Muskelkraft haben – Robert Wadlow war beim Tod fast zwei Meter groß und konnte einige Zeit kaum laufen, bevor er eine Lungenentzündung bekam. Sogar Basketballspieler wie Yao Ming oder Shaquille O'Neal (ca. 7,5 Fuß) haben Knie-, Knöchel- und Fußprobleme. Jede Art , die routinemäßig über sieben Fuß läuft, sollte etwas "Robustheit" hinzugefügt werden, nur um für eine angemessene Zeitspanne einigermaßen gut zu leben.

Sie können den BMI tatsächlich verwenden, beachten Sie jedoch, dass sich der BMI mit der Größe ändert. Die Formel lautet BMI = kg / m ^ 2

Der BMI muss aufgrund des Würfelquadratgesetzes mit der Körpergröße erhöht werden, was mit einer so einfachen Formel vollständig berücksichtigt werden kann.

für einen Menschen um die 100 cm mit grazilem Körperbau einen BMI von 15 (Kobold), für eine normale menschliche Körpergröße sind 22 für einen Menschen in Ordnung, über 2 Meter sollten Sie etwas näher an 24 herankommen (schlanke Riesen). Für sehr robuste Körper (Fußballspieler-Gewichtheber) benötigen Sie etwa 24 am robusten kurzen Ende (Zwerge) und 30 für normale menschliche Größe, und für etwas über 2 m möchten Sie auf etwa 35 (bullige Riesen) gehen.

Sie haben eine Fehlerquote, egal was Sie tun, aber eine Bevölkerung hat sowieso eine Bandbreite von etwa +/-5, mehr, wenn sie Landwirtschaft und damit fette Individuen hat.

Ich habe menschliche Athleten, Kinder, Pygmäen und ein wenig Schätzung verwendet, um diese Zahlen zu erhalten.

Pygmäen Menschen

Sportler

Der BMI skaliert schlecht mit der Größe. Selbst über den normalen Bereich menschlicher Größen hinweg gibt es schlechte Zahlen, sobald Sie sich von der Mitte entfernen. Beispielsweise gilt der typische professionelle Basketballspieler gemäß der BMI-Definition als „fettleibig“.
@Mark Es wird hier nicht zur Beurteilung der Gesundheit verwendet, sondern zur Schätzung der Masse, und Sie werden feststellen, dass der von mir angegebene BMI weit außerhalb des pseudowissenschaftlichen "gesunden" Bereichs liegt.
Interessante Idee, und ich habe dafür gestimmt, da es ziemlich einfach ist, damit herumzuspielen. Würde davon profitieren, die Formel für den BMI hinzuzufügen (ich glaube, Sie haben sie in einen Ihrer Kommentare zur Hauptfrage eingefügt).
@Ynneadwraith die Formel steht in der ersten Zeile ...
@John Das wird mir beibringen, die Dinge richtig zu lesen, nicht wahr;)