Περιεχόμενο
"Εύρηκα!" φώναξε ο αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος και μαθηματικός Αρχιμήδης όταν βρήκε μια λύση στο γενικό πρόβλημα της μέτρησης του όγκου της βασιλιάς των βασιλέων. Ο βασιλιάς ήθελε να μάθει αν το στέμμα ήταν κατασκευασμένο από καθαρό χρυσό και για να καθορίσει αυτό, ο Αρχιμήδης έπρεπε να γνωρίζει την πυκνότητα του, η οποία απαιτεί τον προσδιορισμό του όγκου. Βγαίνοντας από την μπανιέρα, έτρεξε με τα πόδια στους δρόμους, γιατί είχε μόλις συνειδητοποιήσει ότι η ποσότητα νερού που είχε μετατοπίσει στη μπανιέρα ήταν ίση με τον όγκο του σώματός του. Θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει την ίδια διαδικασία για να μετρήσει την ένταση της κορώνας.
Ο καθένας μπορεί να χρησιμοποιήσει το τέχνασμα του Archimedes για να μετρήσει τον όγκο του σώματός του, αλλά είναι ακόμα πιο εύκολο. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να ζυγίζετε τον εαυτό σας επειδή η πυκνότητα του μέσου ανθρώπινου σώματος είναι μια γνωστή ποσότητα.
Η μέθοδος εκτόπισης νερού
Εάν θέλετε να μιμηθείτε τον Αρχιμήδη και να μετρήσετε τον όγκο του νερού που μετατοπίζει το σώμα σας στην μπανιέρα, χρειάζεστε έναν ακριβή τρόπο για να κάνετε τη μέτρηση. Ένας τρόπος είναι να γεμίσετε τη μπανιέρα στο χείλος, να συλλέξετε το νερό που ξεχειλίζει όταν βυθίζετε τον εαυτό σας και το μεταφέρετε σε ένα διαβαθμισμένο δοχείο. Για να βεβαιωθείτε ότι έχετε συγκεντρώσει όλο το νερό, πιθανότατα θα χρειαστεί να κατασκευάσετε μια χοάνη ή μια αποχέτευση που κατευθύνει το νερό σε έναν κάδο και όχι στο πάτωμα.
Ένας καλύτερος τρόπος θα ήταν να σχεδιάσετε μια γραμμή στην πλευρά της μπανιέρας και να γεμίσετε τη μπανιέρα σε αυτή τη γραμμή. Βεβαιωθείτε ότι η γραμμή είναι αρκετά υψηλή για να μπορέσετε να βυθίσετε ολόκληρο το σώμα σας, συμπεριλαμβανομένου του κεφαλιού σας. Όταν είστε υποβρύχιος, έχετε ένα βοηθητικό σήμα στη νέα στάθμη νερού. Η απόσταση μεταξύ των γραμμών είναι το βάθος του νερού που μετακινήσατε και όταν το πολλαπλασιάζετε αυτό με το μήκος και το πλάτος της μπανιέρας, παίρνετε τον όγκο του νερού - και το σώμα σας.
Η μέθοδος βάρους
Εάν είστε ένας μέσος άνθρωπος, η πυκνότητα του σώματός σας είναι περίπου 8,3 lbs / gal (1010 kg / m3), το οποίο είναι λίγο λιγότερο από το θαλασσινό νερό αλλά λίγο περισσότερο από καθαρό νερό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο επιπλέει στον ωκεανό αλλά όχι στη μπανιέρα σας. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την τιμή για την πυκνότητα για να υπολογίσετε τον όγκο του σώματός σας όσο γνωρίζετε το βάρος σας. Εδώ είναι η διαδικασία:
Αποκτήστε τα πιο ακριβή αποτελέσματα ζυγίζοντας τον εαυτό σας πριν ντυθείτε.
Η πυκνότητα "d" ορίζεται ως η μάζα "m" διαιρούμενη με τον όγκο "v".
d = m ÷ v
Επίλυση για v, το βρίσκουμε
v = m ÷ d
Χρησιμοποιήστε έναν από αυτούς τους συντελεστές μετατροπής:
1 κυβικό μέτρο = 264 U.S. γαλόνια = 1.057 quarts = 33.814 ουγκιές = 35.31 κυβικά πόδια.
Παράδειγμα: Ο Phil ζυγίζει 155 κιλά. Για να υπολογίσετε τον όγκο του σώματος του, διαιρέστε με τη μέση πυκνότητα του ανθρώπινου σώματος σε κιλά και γαλόνια:
155 ÷ 8,3 lbs / gal = 18,41 γαλόνια = 2.43 κυβικά πόδια = 0,07 κυβικά μέτρα.