Una domanda spesso posta nella fisica introduttiva è: quale sarebbe preferibile, essere calpestato da un elefante o da una ragazza con i tacchi alti? Per rispondere alla domanda, calcolare la pressione, la quantità di forza applicata su una determinata area. Anche forze relativamente piccole, come il peso di una ragazza, possono esercitare una pressione tremenda se applicate a una piccola area, come quella colpita dai tacchi a spillo. Allo stesso modo, distribuire un peso significativo su una vasta area riduce la pressione e i suoi effetti realizzati.
Misura la quantità di forza applicata dall'oggetto. Comunemente, l'accelerazione gravitazionale rappresenta le forze di download, dato come peso in unità di libbre. Tuttavia, il peso è spesso erroneamente indicato in chilogrammi che misurano la massa. Per convertire chilogrammi in sterline, moltiplicare per 2,2. Ad esempio, una ragazza da 25 kg pesa 25 kg (kg x2,2 libbre /kg) e un elefante da 2.700 kg pesa 5.940 libbre.
Misura la area di contatto in cui viene applicata la forza. Per un'area rotonda, quadrare il raggio e moltiplicare per pi. Ad esempio, se il piede dell'elefante misura 1 piede di diametro, dividi per 2 per calcolare il raggio di 0,5. Square 0,5 e quindi moltiplicare il risultato per 3,14 (pi) per ottenere un'area di 0,79 piedi quadrati. Poiché l'elefante ha quattro piedi, tuttavia, moltiplicalo per 4 per calcolare l'area totale di 3,14 piedi quadrati. Se la bambina sta dondolando di nuovo sui tacchi a spillo quadrati da un quarto di pollice, moltiplicare 0,25 volte 0,25 per calcolare un'area di 0,063 pollici quadrati. Poiché la ragazza ha due piedi, moltiplicare per 2 per ottenere un'area totale di 0,13 pollici quadrati.
Dividi per 144 per convertire pollici quadrati in piedi quadrati. Nell'esempio, dividi i 0,13 pollici quadrati dei tacchi a spillo per 144 per calcolare 0,0009 piedi quadrati.
Dividi la forza per area per calcolare la pressione esercitata. Continuando con l'esempio, dividi i 5.940 libbre dell'elefante per 3,14 piedi quadrati per calcolare la pressione di 1,891 libbre per piede quadrato. Dividi la libbra della bambina per 0,0009 per calcolare la sua pressione di 61,111 libbre per piede quadrato. Pertanto, i talloni della ragazza esercitano una pressione considerevolmente maggiore, quindi opta per il calpestio degli elefanti.
Suggerimenti
Se il peso dell'elefante viene distribuito uniformemente su tutti e quattro piedi, non importa se sta calpestando un piede o tutti i piedi; la forza per area rimane la stessa. Tuttavia, se un elefante acrobatico bilancia tutto il suo peso su un piede, la pressione quadruplica, perché il peso non è più distribuito su quattro piedi.
Le forze sono spesso presentate in unità di newton. Per convertire in libbre, moltiplicare per 0,23.
La pressione è spesso presentata in unità di atmosfere o pascali. Per convertire le atmosfere in libbre per piede quadrato, moltiplicare per 2.116. Per convertire i pascal in libbre per piede quadrato, moltiplicare per 0,021.
