Isso é simplesmente física antiga. A quantidade de calorias queimadas é baseada na quantidade de trabalho investido.
Trabalho = Força x Distância
Força = Massa x Aceleração
Portanto, com base nisso, você pode trabalhar mais (queimar mais calorias) movendo mais massa no mesmo ritmo, movendo a mesma massa em um ritmo mais rápido, ou ambos.
10.000 joules de energia (trabalho) é equivalente a aproximadamente 2 calorias.
Por exemplo, digamos que você tivesse um trenó de 100 kg. Você conseguiu pressioná-lo a uma taxa de 10 m / s ^ 2 (porque você é extremamente rápido e poderoso).
100 kg x 10 m / s ^ 2 = 1.000 Newtons (N)
1.000 N x 10 m = 10.000 joules ou aproximadamente 2 calorias.
Claro que esta é uma visão muito simplificada de todo o cenário. Empurrar um trenó é mais difícil do que correr. Correr é mais difícil do que andar de bicicleta (em uma superfície plana). Existem outros fatores que são importantes, como atrito, ângulos de superfície, resistência ao vento se você estiver fora, etc.
O ponto que estou tentando transmitir é a quantidade de calorias que queima é determinada pela quantidade de trabalho que é feito.
Em relação aos batimentos cardíacos, essa pode ser uma maneira de medir a quantidade de esforço que uma pessoa está fazendo. As pessoas que estão se exercitando há anos serão mais eficientes do que as que estão começando, portanto elas queimam menos calorias pelo mesmo trabalho. Da mesma forma, pessoas experientes também terão batimentos cardíacos mais lentos por causa de quão relativamente eficientes são.