Die digtheid van die menslike liggaam is 'n belangrike eienskap van die gesondheid van die liggaam, daarom is dit nuttig om te weet hoe om dit te bereken. Boonop is hierdie waarde van fundamentele belang in sommige sportsoorte. Kom ons kyk hierdie kwessie van naderby in die artikel.
Digtheid as 'n fisiese hoeveelheid
In fisika word digtheid verstaan as 'n koëffisiënt wat die massa en volume van 'n liggaam in 'n enkele gelykheid verbind. Die formule vir hierdie hoeveelheid is: ρ=m/V. Dit wil sê, dit kan bereken word as jy presies weet wat die massa van die gemete voorwerp is en die volume wat dit in die ruimte beslaan.
Aangesien massa in kilogram gemeet word en volume in kubieke meter is, sal die digtheidseenhede kg/m3 of g/cm3 wees.
Gemiddelde menslike liggaamsdigtheid en gesondheid
Voordat ons oorgaan na die oorweging van menslike digtheid, moet onthou word dat ons liggaam uit die volgende basiese weefsels bestaan:
- vettig;
- gespierd;
- been.
Elkeen van hullebevat water. Die minste vloeistof word in die bene gevind, dan in vetweefsel. Spiere bevat die meeste water. As jy die gewig van vetweefsel van die totale massa van 'n persoon aftrek, kry jy 'n syfer wat algemeen genoem word maer liggaamsmassa.
In die 60's van die vorige eeu, as gevolg van die bestudering van die gedroogde menslike lyke van drie wit mense, het wetenskaplikes gevind dat hul gemiddelde vetdigtheid 0,901 g/cm was3, dit is gevind dat die droë gewig waarde 1.100 g/cm3 is. Latere studies het egter getoon dat droëmassadigtheid eintlik wissel tussen 1,082 g/cm3 tot 1,113 g/cm3..
Wat sê hierdie data? Dit is eenvoudig, hoe laer die gemiddelde digtheid van 'n persoon is, hoe meer vet bevat sy liggaam, wat beteken hoe groter is die risiko van kardiovaskulêre siekte.
Spesifieke syfer vir digtheid
Dit is moeilik om 'n spesifieke waarde van die digtheidswaarde te gee, waardeur ons kan sê dat dit normaal is. Dit is te wyte aan 'n groot aantal faktore wat die waarde daarvan beïnvloed. Hier moet 'n mens die mineraalsamestelling van die been, spiermassa, gewig van vetweefsel in ag neem, waarvan die waardes wissel na gelang van ouderdom, geslag en individuele eienskappe van die liggaam.
Nietemin kan sommige data wat uit 'n aantal literêre bronne versamel is, aangehaal word. Sommige van hulle gee 'n syfer vir die gemiddelde digtheid van die menslike liggaam van 1070 kg/m3. Ander sê dat sy minimum waardes 930-940 kg/m3 is. So 'n verspreiding van waardes word geassosieer met een eenvoudigefeit: die digtheid van 'n persoon kan aansienlik verminder as hy sy longe met lug vul. Dus, die digtheid van 'n menslike liggaam van 1070 kg/m3 dui daarop dat hy lug heeltemal uit sy longe uitgeasem het, inteendeel, die waarde van 930 kg/m 3 verkry met 'n volle asem.
Hoe word menslike digtheid bereken?
Soos hierbo genoem, moet jy hiervoor die massa en volume van die liggaam meet. Daar is geen probleme met die massa nie, jy moet net op die weegskaal staan en dadelik die presiese waarde in kilogram kry. Volumemeting is meer ingewikkeld.
Die volume van 'n liggaam van absoluut enige komplekse vorm kan akkuraat bepaal word as dit in 'n vloeistof gedompel word, byvoorbeeld in water. Dan sal die hoeveelheid vloeistof wat deur 'n heeltemal ondergedompelde liggaam verplaas word presies gelyk wees aan die verlangde aanwyser. Hierdie eienskap word gebruik om die volume te bepaal van 'n persoon wat op 'n spesiale stoel sit, gevra word om die gewig van lug uit die longe uit te asem, en dan in water gedompel word. Deur sy gewig onder water te meet, kan jy die toepaslike syfer kry om die verlangde aanwyser te bepaal.
digtheid en menslike swemvermoë
Soos hierbo genoem, as 'n persoon diep asemhaal, daal sy gemiddelde digtheid onder 1 g/cm3. Op sy beurt volg dit uit die wet van Archimedes dat as die gemiddelde digtheid van 'n liggaam hierdie waarde oorskry vir die vloeistof waarin dit geleë is, dan sal hierdie liggaam onvermydelik sink. Die digtheid van vars water is 1 g/cm3, so as iemand sy longe met lug vul, sal hy nooitsal nie verdrink nie. Let daarop dat seewater 'n groot hoeveelheid soute bevat, wat die digtheid daarvan verhoog. In sommige gevalle oorskry hierdie verhoging die waarde van 1070 kg/m3, so 'n persoon kan in sulke water lê sonder vrees om te verdrink selfs met 'n volle uitasem. 'n Treffende voorbeeld is die Dooie See, die digtheid van water daarin is 1240 kg/m3.
Dit is ook nuuskierig om die vraag oor hierdie item uit die oogpunt van 'n persoon se geslag te oorweeg. Die vroulike liggaam bevat gemiddeld meer vetweefsel as die man. Vet is 'n relatief dun materiaal (0,901 g/cm3), wat beteken dat die mooi geslag makliker kan dryf as mans.
Gemiddelde digtheid van 'n man en 'n vrou: berekening
Die bogenoemde waardes dui aan dat wanneer uitasem, die gemiddelde digtheid van die menslike liggaam 1070 kg/m is3. Hierdie waarde word egter nie vir vroue en mans gespesifiseer nie. In hierdie paragraaf van die artikel sal ons probeer om dit vir elke geslag te kry, gebaseer op die syfers hierbo. Neem ook in ag dat die persentasie liggaamsvet in 'n man in 'n gesonde toestand 15,5% is, en vir 'n vrou is hierdie syfer 22,5% (hierdie waardes is gemiddeldes vir die ooreenstemmende normale limiete).
Kom ons kry eers die formule vir die gemiddelde digtheid. Laat die massa van 'n menslike liggaam m kg wees, dan sal die massa vet daarin gelyk wees aan pm, en die droë massa is gelyk aan (1-p)m, waar p die persentasie vetweefsel is. Die volume van die menslike liggaam issom van vet en droë massa. As ons die formule aan die begin van die artikel in ag neem, kry ons: V=pm/ρ1 + (1-p)m/ρ2, waar ρ1 en ρ2 onderskeidelik vet- en droëmassadigthede is. Nou kan ons die gemiddelde digtheid van die hele liggaam bereken, ons het: ρ=m/(pm/ρ1 + (1-p)m/ρ 2)=1/(p/ρ1 + (1-p)/ρ2).
Gegewe dat ρ1=0,901 g/cm3 en ρ2=1.1 g/cm3 (waardes word hierbo in die artikel gegee), deur die persentasie liggaamsvet vir mans en vroue te vervang, kry ons:
- vir mans: ρ=1/(0, 155/0, 901 + (1-0, 155)/1, 1)=1, 064 g/cm3of 1064 kg/cm3;
- vir vroue: ρ=1/(0.225/0.901 + (1-0.225)/1.1)=1.048 g/cm3of 1048 kg/cm 3.
Die berekende waardes is naby aan 1070 kg/m3. Elke persoon, wat die persentasie liggaamsvet in sy liggaam ken, kan die bogenoemde formule gebruik om sy eie gemiddelde liggaamsdigtheid te bereken. Onthou dat hierdie waarde ooreenstem met die toestand toe die persoon die maksimum uitaseming gemaak het.
