Содержание
Во вводной физике часто задают вопрос: что предпочтительнее, если на него наступит слон или молодая девушка в туфлях на высоком каблуке? Чтобы ответить на вопрос, рассчитайте давление, величину силы, приложенной к данной области. Даже относительно небольшие силы, такие как вес молодой девушки, могут оказывать огромное давление при воздействии на небольшую область, такую как область, на которую воздействуют каблуки-шпильки. Точно так же распределение значительного веса по большой площади уменьшает давление и его реализуемые эффекты.
Измерьте величину силы, приложенной объектом. Обычно гравитационное ускорение учитывает силы загрузки, выраженные как вес в единицах фунтов. Однако вес часто неправильно указывается в килограммах, которые измеряют массу. Чтобы перевести килограммы в фунты, умножьте на 2,2. Например, 25-килограммовая девочка весит 55 фунтов (25 кг x2,2 фунта / кг), а 2700-килограммовый слон весит 5 940 фунтов.
Измерьте площадь контакта, где применяется сила. Для круглой области возведите в квадрат радиус и умножьте на pi. Например, если длина слона составляет 1 фут в диаметре, разделите на 2, чтобы вычислить радиус 0,5. Квадрат 0,5, а затем умножьте результат на 3,14 (пи), чтобы получить площадь 0,79 квадратных футов. Поскольку у слона четыре фута, умножьте его на 4, чтобы вычислить общую площадь 3,14 квадратных фута. Если маленькая девочка качается обратно на квадратные пяткидюймовые каблуки-шпильки, умножьте 0,25 на 0,25, чтобы вычислить площадь 0,063 квадратных дюйма. Поскольку у девушки две ноги, умножьте ее на 2, чтобы получить общую площадь 0,13 квадратных дюйма.
Разделите на 144, чтобы преобразовать квадратные дюймы в квадратные футы. В этом примере разделите каблуки шпилек на 0,13 квадратных дюйма на 144, чтобы вычислить 0,0009 квадратных футов.
Разделите силу на площадь, чтобы рассчитать оказываемое давление. Продолжая этот пример, разделите слонов 5 940 фунтов на 3,14 квадратных фута, чтобы рассчитать давление 1891 фунтов на квадратный фут. Разделите маленьких девочек 55 фунтов на 0,0009, чтобы вычислить ее давление в 61 111 фунтов на квадратный фут. Поэтому каблуки девушки оказывают значительно большее давление - так что выбирайте вытаптывание слона.