Sådan beregnes pund pr. Kvadratfod

Et spørgsmål, der ofte stilles i indledende fysik, er: Hvilket foretrækker, at blive styret af en elefant eller en ung pige i højhælesko? For at besvare spørgsmålet beregnes tryk, mængden af ​​kraft anvendt over et givet område. Selv relativt små kræfter, som f.eks. En ung piges vægt, kan udøve et stort tryk, når de påføres et lille område, såsom det område, der er påvirket af stilethæl. På samme måde reducerer distribution af betydelig vægt over et stort område trykket og dets realiserede virkninger.

Mål vægten

Mål mængden af ​​kraft, der anvendes af objektet. Almindeligvis tegner gravitationsacceleration nedlastningskræfter, angivet som vægt i enheder af pund. Imidlertid er vægten ofte forkert angivet i kilo, som måler masse. At konvertere kilogram til pund, multiplicere med 2,2. For eksempel vejer en 25 kg pige 25 kg x 2,2 lbs /kg og en 2.700 kg elefant vejer 5.940 lbs.

Mål kontaktområdet

Mål kontaktområdet hvor kraften bliver anvendt. For et rundt område, firkant radius og formere med pi. For eksempel, hvis elefantens fod måler 1 fod i diameter divideres med 2 for at beregne en radius på 0,5. Square 0,5 og multiplicér derefter resultatet med 3,14 (pi) for at få et område på 0,79 kvadratfod. Fordi elefanten har fire fødder, dog multipliceret med 4 for at beregne det samlede areal på 3,14 kvadratfod. Hvis den lille pige rocker tilbage på kvadratet, kvart-tommer stilethælene multiplicere 0,25 gange 0,25 for at beregne et areal på 0,063 square inches. Fordi pigen har to fødder, multipliceres med 2 for at få et samlet areal på 0,13 square inches.

Beregn området

Del med 144 for at konvertere kvadratcentimeter til kvadratfod. I eksemplet dividerer stilethælene 0,13 kvadratmeter med 144 for at beregne 0,0009 kvadratfod.

Beregn trykket

Opdel kraft efter område for at beregne det udøvede tryk. Fortsæt med eksemplet, divider elefantens 5,940 lbs med 3,14 kvadratfod for at beregne trykket på 1.891 pund pr. Kvadratfod. Opdel den lille piges 55 pund med 0,0009 for at beregne hendes tryk på 61,111 pund pr. Kvadratfod. Derfor har pigernes hæle betydeligt mere pres - så vælg elefantens trampning.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Hvis elefantens vægt er jævnt fordelt blandt alle fire fødder, er det ligegyldigt, om han træder med en fod eller alle fødder; kraften pr. område forbliver den samme. Men hvis en akrobatisk elefant afbalancerer al sin vægt på en fod, trykker firedoblet, fordi vægten ikke længere er fordelt over fire fod.

Kræfter er ofte præsenteret i enheder af newtons. At konvertere til pund, multiplicere med 0,23.

Tryk er ofte præsenteret i enheder af atmosfærer eller pascaler. At konvertere atmosfærer til pund pr. Kvadratfod, multiplicere med 2.116. At konvertere pascals til pund pr. Kvadratfod multipliceres med 0,021.