Une question souvent posée en physique d'introduction est la suivante: lequel serait préférable d'être foulé par un éléphant ou par une jeune fille en chaussures à talons hauts? Pour répondre à la question, calculez la pression, la quantité de force appliquée sur une zone donnée. Même des forces relativement petites, comme le poids d'une jeune fille, peuvent exercer une pression énorme lorsqu'elles sont appliquées sur une petite zone, telle que la zone touchée par les talons aiguilles. De même, la distribution d'un poids important sur une grande surface réduit la pression et ses effets réalisés.
Mesurer la quantité de force appliquée par l'objet. Généralement, l'accélération gravitationnelle représente les forces de téléchargement, exprimées en poids en unités de livres. Cependant, le poids est souvent incorrectement indiqué en kilogrammes qui mesurent la masse. Pour convertir des kilogrammes en livres, multipliez par 2,2. Par exemple, une fille de 25 kg pèse 55 livres (25 kg x 2,2 livres /kg) et un éléphant de 2 700 kg pèse 5 940 livres.
Mesurer la zone de contact où la force est appliquée. Pour une zone ronde, quadrillez le rayon et multipliez par pi. Par exemple, si le pied de l'éléphant mesure 1 pied de diamètre, divisez par 2 pour calculer le rayon de 0,5. Carré 0,5 puis multipliez le résultat par 3,14 (pi) pour obtenir une superficie de 0,79 pied carré. Parce que l'éléphant a quatre pieds, cependant, multiple de 4 pour calculer la superficie totale de 3,14 pieds carrés. Si la petite fille bascule sur les talons aiguilles carrés d'un quart de pouce, multipliez 0,25 fois 0,25 pour calculer une surface de 0,063 pouce carré. Parce que la fille a deux pieds, multipliez par 2 pour obtenir une superficie totale de 0,13 pouce carré.
Divisez par 144 pour convertir les pouces carrés en pieds carrés. Dans l'exemple, divisez 0,13 pouce carré des talons aiguilles par 144 pour calculer 0,0009 pied carré.
Divisez la force par surface pour calculer la pression exercée. En continuant avec l'exemple, divisez les 5 940 livres de l'éléphant par 3,14 pieds carrés pour calculer la pression de 1 891 livres par pied carré. Divisez les 55 livres de la petite fille par 0,0009 pour calculer sa pression de 61 111 livres par pied carré. Par conséquent, les talons de la fille exercent beaucoup plus de pression - alors optez pour le piétinement de l'éléphant.
Conseils
Si le poids de l'éléphant est réparti également entre les quatre les pieds, peu importe s'il marche d'un pied ou de tous les pieds; la force par zone reste la même. Cependant, si un éléphant acrobatique équilibre tout son poids sur un pied, la pression quadruple, car le poids n'est plus réparti sur quatre pieds.
Les forces sont souvent présentées en unités de newtons. Pour convertir en livres, multipliez par 0,23.
La pression est souvent présentée en unités d'atmosphères ou de pascals. Pour convertir les atmosphères en livres par pied carré, multipliez par 2116. Pour convertir des pascals en livres par pied carré, multipliez par 0,021.
