Lichaamfysica: beweging naar metabolisme
met de methode van Hydrostatisch wegen kunnen we de gemiddelde dichtheid (
) van een object bepalen zonder dat een volumemeting nodig is. In plaats daarvan meten we alleen het gewicht van de objecten (
) en het schijnbare gewicht (
) wanneer ze ondergedompeld worden en voeren ze in de vergelijking hieronder in om de dichtheid te berekenen. Om te zien hoe we tot dit nuttige resultaat komen, volgt u de stappen in de afleiding aan het einde van dit hoofdstuk.
(1) 
versterkingsoefeningen
de vorige vergelijking is zeer vergelijkbaar met de vergelijking die wordt gebruikt om de lichaamsdichtheid te bepalen van Hydrostatisch wegen, maar u zult een klein verschil merken. Om lucht en andere gassen die in het lichaam gevangen zitten te negeren, bekend als het restvolume (RV), wordt de vorige vergelijking aangepast om de dichtheid van het lichaam (
)::
(2) 
het restvolume dat nodig is om de lichaamsdichtheid te bepalen wordt geschat aan de hand van vergelijkingen op basis van empirische waarnemingen:
voor vrouwen:
voor mannen:
ten slotte kan het percentage lichaamsvet (
) worden berekend met behulp van vergelijkingen op basis van empirische metingen. Twee van de meest voorkomende zijn de Siri-vergelijking en de Schutte-vergelijking:
Siri-vergelijking:
(3) 
Schutte Vergelijking:
(4) 
Houd in gedachten dat als je kijkt deze vergelijkingen uit andere bronnen kunnen verschillende symbolen gebruikt, maar de vergelijkingen zijn eigenlijk hetzelfde. Bijvoorbeeld, de afbeelding hieronder laat zien hoe de lichaamsdichtheid, restvolume, en lichaamsvet vergelijkingen zijn gerelateerd, maar de gebruikte symbolen zijn: lichaamsdichtheid = 
, waterdichtheid = 
, lichaamsgewicht = 
, en schijnbaar gewicht = 
(voor gewicht onder water).
de verhouding tussen de dichtheid van een stof en die van water wordt het soortelijk gewicht genoemd. Soortelijk gewicht kan worden bepaald door hydrostatische weging. Als we gewoon beide zijden van onze dichtheidsvergelijking delen door de dichtheid van water hebben we een formule voor het soortelijk gewicht met gewicht en schijnbaar gewicht als input:
(5) 
Versterking Oefeningen
Hydrostatische Weging Vergelijking Afleiding
arriveerden We in vergelijking (1) door te beginnen met de definitie van een object dichtheid als object massa gedeeld door volume object:
We kunnen de massa van een object als we verdelen het gewicht van g:
dat resultaat voor massa invoegen in de dichtheidsvergelijking die we hebben:
voor een volledig ondergedompeld object is het volume water dat verplaatst wordt gelijk aan het volume van het object, dus we kunnen 
vervangen door 
.
met de definitie van dichtheid kunnen we vervangen door de verplaatste watermassa (
) gedeeld door de waterdichtheid (
) en dan een beetje vereenvoudigen:
we kunnen de dichtheid van water opzoeken, maar het hangt af van de watertemperatuur, daarom is het belangrijk om de watertemperatuur te meten bij Hydrostatisch wegen. Merk op dat we toevallig de massa van verplaatst water vermenigvuldigd met g hebben in de vorige vergelijking. Dat is precies hoe we het gewicht van het verplaatste water berekenen (
), zodat we die substitutie kunnen maken:
Archimedes ‘ principe dat ons vertelt dat de drijvende kracht die omhoog duwt op objecten in een vloeistof gelijk is aan het gewicht verplaatste vloeistof. Daarom kunnen we vervangen door 
.
voor een object in statisch evenwicht (stilhoudend) moeten alle krachten elkaar opheffen. Daarom, wanneer de drijvende kracht helpt om het ondergedompelde object op te tillen, zal een kleinere kracht nodig zijn om het stil te houden en zijn schijnbare gewicht zal minder zijn dan het werkelijke gewicht door een hoeveelheid gelijk aan de drijvende kracht. We weten dat de bouyant force () dan gelijk moet zijn aan het verschil tussen het gewicht (
) en het schijnbare gewicht ():
die vervanging maken in onze dichtheidsvergelijking die we hebben:
we hebben nu een vergelijking waarmee we de dichtheid van een object kunnen berekenen door alleen het gewicht en het schijnbare gewicht te meten, zolang we de dichtheid van de vloeistof kennen die we gebruiken.
een techniek voor het meten van de massa per volume-eenheid van het lichaam van een levende persoon. Het is een directe toepassing van het principe van Archimedes, dat een object zijn eigen hoeveelheid water verplaatst
relatie tussen de hoeveelheid van een materiaal en de ruimte die het inneemt, berekend als massa gedeeld door volume.
een hoeveelheid ruimte, zoals het volume in een doos of het volume dat door een object wordt opgenomen.
een opeenvolging van stappen, logische, wiskundige, of computational, een combinatie van een of meer resultaten te verkrijgen ander resultaat
de verhouding van de dichtheid van een stof aan de dichtheid van een standaard, meestal water voor een vast of vloeibaar, en lucht voor een gas
een meting van de hoeveelheid materie in een object, gemaakt door het bepalen van de weerstand tegen veranderingen in motion (trage massa) of de kracht van de zwaartekracht is toegepast door een andere bekende massa van een bekende afstand (gravitatie-massa). De gravitatiemassa en een traagheidsmassa lijken gelijk.
naar buiten geduwd van de oorspronkelijke positie, meestal in de verwijzing naar vocht weggedrukt door een object wordt geplaatst in de vloeistof of een voorwerp wordt verplaatst van de evenwichtssituatie
De opwaartse kracht die wordt uitgeoefend op een lichaam ondergedompeld in een vloeistof, of geheel of gedeeltelijk is ondergedompeld, is gelijk aan het gewicht van de vloeistof die wordt verplaatst door het lichaam
de stand in evenwicht (geen asymmetrische krachten of momenten) en hadden ook geen beweging
de kracht van de zwaartekracht op over object, meestal in de referentie aan de zwaartekracht veroorzaakt door de aarde of een ander hemellichaam
de aflezing op een schaal die wordt gebruikt om het gewicht te meten van een object dat ondergedompeld is in een vloeistof