science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe om te berekenen pond per vierkante voet

Een vaak gestelde vraag in de inleidende natuurkunde is: Welke voorkeur heeft het om door een olifant of een jong meisje op hoge hakken te worden gestapt? Om de vraag te beantwoorden, bereken je de druk, de hoeveelheid kracht die over een bepaald gebied wordt uitgeoefend. Zelfs relatief kleine krachten, zoals het gewicht van een jong meisje, kunnen een enorme druk uitoefenen wanneer ze worden toegepast op een klein gebied, zoals het gebied dat wordt getroffen door naaldhakken. Evenzo vermindert de verdeling van aanzienlijk gewicht over een groot gebied de druk en de gerealiseerde effecten.

Het gewicht meten

Meet de hoeveelheid kracht die door het object wordt uitgeoefend. Gewoonlijk houdt de zwaartekrachtversnelling rekening met downloadkrachten, gegeven als gewicht in eenheden van pond. Het gewicht wordt echter vaak onjuist weergegeven in kilogrammen die de massa meten. Om kilo's in ponden om te zetten, vermenigvuldigt u met 2,2. Bijvoorbeeld, een meisje van 25 kg weegt 55 lbs (25 kg x2.2 lbs /kg) en een 2.700 kg olifant weegt 5.940 lbs.

Meet het contactgebied

Meet het contactgebied waar de kracht wordt toegepast. Voor een rond gebied, vierkant de straal en vermenigvuldig met pi. Als de voet van de olifant bijvoorbeeld 1 voet in diameter meet, deelt u deze door 2 om de straal van 0,5 te berekenen. Vierkant 0.5 en vermenigvuldig het resultaat met 3.14 (pi) om een ​​oppervlakte van 0.79 vierkante voet te krijgen. Omdat de olifant vier voet heeft, echter, meerdere bij vier om het totale oppervlak van 3,14 vierkante voet te berekenen. Als het kleine meisje op de vierkante, stilettohakken van vierkante centimeter schommelt, vermenigvuldig je 0,25 keer 0,25 om een ​​gebied van 0,063 vierkante inch te berekenen. Omdat het meisje twee voeten heeft, vermenigvuldig je met 2 om een ​​totale oppervlakte van 0,13 vierkante inch te krijgen.

Bereken de oppervlakte

Verdelen door 144 om vierkante inches in vierkante voet te converteren. Verdeel in het voorbeeld de naaldhakken 0,13 vierkante inch bij 144 om 0,0009 vierkante voet te berekenen.

Bereken de druk

Deel de kracht per gebied om de uitgeoefende druk te berekenen. Vervolg met het voorbeeld, verdeel de 5.940 lbs van de olifant met 3,14 vierkante voet om de druk van 1891 pond per vierkante voet te berekenen. Verdeel de 55 lbs van het kleine meisje door 0,0009 om haar druk van 61,111 pond per vierkante voet te berekenen. Daarom oefenen de hielen van het meisje aanzienlijk meer druk uit - dus kies voor de olifant vertrappelen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Als het gewicht van de olifant gelijkmatig is verdeeld over alle vier de voeten maakt het niet uit of hij met één voet of met alle voeten stapt; de kracht per gebied blijft hetzelfde. Als een acrobatische olifant echter al zijn gewicht op één voet balanceert, verviervoudigt de druk, omdat het gewicht niet langer over vier poten wordt verdeeld.

Krachten worden vaak gepresenteerd in eenheden van newtons. Om te zetten in ponden, vermenigvuldigt u met 0,23.

Druk wordt vaak weergegeven in eenheden van atmosferen of pascals. Om atmosferen om te zetten in ponden per vierkante voet, vermenigvuldigt u met 2,116. Om pascals om te zetten in ponden per vierkante voet, vermenigvuldigt u met 0,021.