В рамках вводного курса физики часто задают вопрос: на что предпочтительнее наступить слону или молодой девушке в туфлях на каблуках? Чтобы ответить на вопрос, вычислите давление, количество силы, приложенной к данной области. Даже относительно небольшие силы, такие как вес молодой девушки, могут оказывать огромное давление при приложении к небольшой области, такой как область, на которую воздействуют каблуки-шпильки. Точно так же распределение значительного веса на большой площади снижает давление и его эффекты.
Измерьте силу, прилагаемую к объекту. Обычно гравитационное ускорение учитывает силы загрузки, выраженные в единицах веса в фунтах. Однако вес часто неправильно указывается в килограммах, которые измеряют массу. Чтобы перевести килограммы в фунты, умножьте на 2,2. Например, девочка весом 25 кг весит 55 фунтов (25 кг x 2,2 фунта / кг), а слон весом 2700 кг весит 5940 фунтов.
Измерьте площадь контакта, на которую прикладывается сила. Для круглой площади возведите радиус в квадрат и умножьте на пи. Например, если ступня слона имеет диаметр 1 фут, разделите на 2, чтобы получить радиус 0,5. Возведите в квадрат 0,5, а затем умножьте результат на 3,14 (пи), чтобы получить площадь 0,79 квадратных футов. Однако, поскольку у слона четыре фута, общая площадь равна 3,14 квадратных футов, умноженная на 4. Если маленькая девочка раскачивается на квадратном каблуке-шпильке в четверть дюйма, 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 0,13 квадратных дюйма на шпильках на 144, чтобы получить 0,0009 квадратных футов.
Разделите силу на площадь, чтобы рассчитать оказываемое давление. Продолжая пример, разделите 5940 фунтов слона на 3,14 квадратных фута, чтобы вычислить давление 1891 фунт на квадратный фут. Разделите 55 фунтов девочки на 0,0009, чтобы рассчитать ее давление в 61 111 фунтов на квадратный фут. Поэтому каблуки девушки давят значительно сильнее - выбирайте топтание слона.