Цель работы:
Научиться определять давление, производимое человеком при ходьбе и стоя.
Приборы и материалы:
Двойной лист в клетку, напольные весы.
Указания к работе:
- Измерение массы тела: Измерьте свою массу \( m \) на весах. Все измерения и вычисления проводите в системе СИ.
- Расчет силы тяжести: Рассчитайте силу тяжести \( F \), действующую на опору, по формуле: \[ F = mg \]
- Определение площади опоры:
- Поставьте ногу на лист клетчатой бумаги и обведите контур подошвы.
- Рассчитайте число полных квадратиков \( N_{полн} \), попавших внутрь контура.
- Рассчитайте число неполных квадратиков \( N_{неполн} \), через которые прошла линия контура.
- Число квадратиков \( N \) равно: \( N = N_{полн} + \frac{1}{2} N_{неполн} \).
- Площадь опоры одной ноги \( S_{см^2} \) в см²: \( S_{см^2} = 0,25 \cdot N \).
- Переведите площадь опоры в м²: \( S = S_{см^2} / 10000 \).
- Расчет давления:
- Давление стоя \( p_1 \): \[ p_1 = \frac{F}{2S} \]
- Давление при ходьбе \( p_2 \): \[ p_2 = \frac{F}{S} \]
- Рисунок контура подошвы: Прикрепите к отчету.
- Результаты измерений и вычислений:
| m, кг | F, H | N | S, м² | P1, Па | P2, Па |
|---|
| | | | | |
Ответы на вопросы:
- Как отличается давление на опору стоя и при ходьбе?
Давление при ходьбе (когда вес распределяется на одну ногу) больше, чем давление стоя (когда вес распределяется на две ноги), при одинаковой силе тяжести. Это происходит потому, что площадь опоры при ходьбе в два раза меньше.
- Как изменится давление, если встать на коньки?
Если встать на коньки, площадь опоры значительно уменьшится (лезвие конька очень узкое). При той же силе тяжести (весе человека) давление на опору сильно возрастет.
Вывод:
Давление прямо пропорционально силе, действующей на опору, и обратно пропорционально площади этой опоры. Уменьшение площади опоры при неизменной силе приводит к увеличению давления.