Une question souvent posée dans la physique d'introduction est: Seriez-vous plutôt être renforcée par un éléphant ou une petite fille dans les chaussures à talons hauts? Pour répondre à la question, vous devez calculer la pression, ce qui est la quantité de force appliquée sur une zone donnée. Même relativement petites forces, telles que le poids d'une petite fille, peuvent exercer une pression énorme lorsqu'il est appliqué à une petite zone, comme la zone touchée par les talons aiguilles. De même, la distribution de poids significative sur une grande surface réduit la pression et ses effets réalisés.
Instructions
1 Mesurer la quantité de force appliquée par l'objet. Généralement, l'accélération gravitationnelle comptes pour le téléchargement de forces, étant donné que le poids en unités de livres. Cependant, le poids est souvent incorrectement exprimé en kilogrammes, ce qui est une mesure de la masse. Pour convertir kilogrammes en livres, multiplier par 2,2. Par exemple, 25 kg fille pèse 55 lbs (25 kg x 2,2 lb / kg) et un 2700 kg éléphant pèse 5940 lbs.
2 Mesurer la zone de contact où la force est appliquée. Pour une zone ronde, carrée du rayon et multiplier par pi. A titre d'exemple, si le pied de l'éléphant était de 1 pied de diamètre, diviser par 2 pour calculer le rayon de 0,5. Place 0,5, puis multiplier le résultat par 3,14 (pi) pour obtenir une superficie de 0,79 pieds carrés. Parce que l'éléphant a quatre pieds, cependant, multiple de 4 pour calculer la superficie totale de 3,14 pieds carrés. Si vous supposez la petite fille est à bascule en arrière sur les talons aiguilles carré, un quart de pouce, multipliez 0,25 fois 0,25 pour calculer une superficie de 0,063 pouces carrés. Parce que la jeune fille a deux pieds, il faut multiplier par 2 pour obtenir une superficie totale de 0,13 pouces carrés.
3 Divisez par 144 pour convertir pouces carrés à pieds carrés. Dans l'exemple, diviser 0,13 pouces carrés les talons aiguilles de par 144 pour calculer 0,0009 pieds carrés.
4 force de division par zone pour calculer la pression exercée. En continuant avec l'exemple, diviser de l'éléphant 5940 lbs par 3.14 pieds carrés pour calculer la pression de 1.891 livres par pied carré. Divisez 55 lbs de la petite fille par 0,0009 pour calculer sa pression de 61,111 livres par pied carré. Par conséquent, les talons de la jeune fille exercent beaucoup plus de pression - donc opter pour le piétinement des éléphants.
Conseils et avertissements
- Si vous assumez le poids de l'éléphant est uniformément réparti entre les quatre pieds, il n'a pas d'importance s'il est de marcher sur vous avec un pied ou tous les pieds; la force par unité de surface reste la même. Toutefois, si un éléphant acrobatique équilibre de tout son poids sur un pied, la pression quadruple, parce que le poids est plus réparti sur quatre pieds.
- Forces sont souvent présentées en unités de newtons. Pour convertir en livres, multiplier par 0,23.
- La pression est souvent présenté en unités d'atmosphères ou pascals. Pour convertir atmosphères livres par pied carré, multiplier par 2,116. Pour convertir pascals en livres par pied carré, multiplier par 0,021.