Stepping Science: Estimating Someone ” s Height from Their Walk
Key concepts
Height
Distance
Walking
Estimation
introduktion
tycker du någonsin att du behöver gå snabbare för att hålla jämna steg med vissa människor medan du måste minska din takt för att gå med andra? Detta är sannolikt på grund av skillnaden i benlängd mellan dig och den person du går med., I denna vetenskapsaktivitet får du undersöka hur mycket snabbare eller långsammare olika människor går och se om du kan använda förhållandet mellan en persons gånghastighet och deras höjd för att uppskatta din egen höjd.
bakgrund
en stegräknare är ett instrument som ofta används av joggers och vandrare för att berätta för dem hur långt ett avstånd de har gått. På vissa stegräknare, när en person sätter instrumentet för att spela in en utflykt måste de ange sin höjd i stegräknaren för att få en korrekt läsning.
Varför är höjd en viktig variabel för att mäta hur långt en person har gått?, En del av svaret har att göra med nyckeltal. Våra kroppar har många intressanta förhållanden. Till exempel, när dina armar är utsträckta, är avståndet från ena handens spets till den andra vanligtvis ungefär lika med din höjd. Det finns också andra förhållanden, som var och en beskriver hur en del av kroppen relaterar till en annan i storlek. Eftersom längden på en persons ben är relaterad till en deras höjd med ett förhållande, kommer den senare att påverka hur länge ett steg de tar. Ju längre varje steg, desto mer avstånd en person reser när du tar samma antal steg när du går, joggar eller kör., Detta förhållande, kombinerat med rörelserna som är involverade i gång och löpning, används av pedometrar för att beräkna tvärgående avstånd.
Materialr• * 20 fot rak trottoar eller hallr• * trottoar krita eller två små föremål för att markera 20 fot avståndr• * måttband
* minst tre volontärer att gå en kort sträcka (helst bör de vara olika höjder.)
• penna eller penna
• skrot papper
• kalkylator
förberedelse
• Hitta en plats som har 20 fot rak trottoar eller hitta en rak Hall som är minst 20 fot lång.,
• med hjälp av ett måttband, mäta ett avstånd på 20 fot och markera början och slutpunkterna med en bit trottoar krita (om du använder en trottoar) eller markera dem var och en med små föremål som inte kommer att flyttas (om du använder en inomhus Hall).
procedur
• mät en volontärs höjd. Hur långa är de? Skriv ner deras höjd på en skrot bit papper.
• be volontären att gå från början till slutet av den 20-fots kurs du markerade i normal takt och steg. Som de gör, räkna antalet steg de tar. Hur många steg räknade du?, Skriv ner svaret.
• upprepa denna process för minst två frivilliga. Hur lång är varje volontär? Tog de ett liknande antal steg eller var det variation? Var noga med att skriva ner resultaten.r• * för varje volontär, räkna ut deras steglängd (i fot)genom att dividera 20 fot med antalet steg varje tog. Vad var steglängden för varje volontär?r• * för varje volontär, räkna ut deras förhållande av steglängd till höjd genom att dela sin steglängd med sin höjd (båda i fötterna). Vilka siffror får du för detta förhållande?, Är de lika för de olika volontärerna eller finns det variation? Genomsnittlig steglängd till höjd förhållande för alla dina volontärer. Var noga med att skriva ner dina svar.r• * slutligen, använd dina resultat för att uppskatta din egen höjd. Gå från ena änden till den andra av din 20-fots kurs medan du räknar antalet steg du tar. Dela 20 fot med antalet steg du tog. Vad var din steglängd? Dela sedan din steglängd av volontärerna ” genomsnittliga förhållandet mellan steglängd och höjd. Baserat på dina data, Vad är din beräknade höjd?
• har någon mäta din faktiska höjd., Hur jämför din faktiska höjd med din beräknade höjd? Hur exakt var din uppskattning?
• Extra: prova denna aktivitet med ett större antal personer. Till exempel kan du gå till en park med en joggingbana eller en liknande plats med en vuxen där du kan be om volontärer när de passerar. Försök att samla in data från minst 10 volontärer. Finns det mycket variation i förhållandet mellan steglängd och höjd när man jämför många människor? Gör insamling av mer data din höjd uppskattning mer exakt?,
• Extra: Du kan göra denna aktivitet igen, men den här gången har volontärer gå långsamt, måttligt snabbt eller mycket snabbt. Hur påverkar en persons hastighet deras steglängd?r• * Extra: människokroppen har många andra intressanta förhållanden, såsom de som nämns i bakgrunden av denna aktivitet. Du kan titta på andra förhållanden i människokroppen och komma med en aktivitet som den här för att undersöka dem. Se avsnittet Mer Att utforska för relevanta resurser. Vilka andra förhållanden finns konsekvent i människokroppen från person till person?,
observationer och resultat
När du delade dina volontärer” steglängder med sina höjder, fick du ett förhållande värde nära 0,4? Kunde du ungefär uppskatta din höjd baserat på detta, exakt inom ett par inches?
mätningarna av en stegräknare baseras på hypotesen att alla människor har gemensamma förhållanden och proportioner, även om de är olika höjder. I denna aktivitet borde du ha funnit denna hypotes vara ganska korrekt. I genomsnitt har vuxna en steglängd på cirka 2,2 till 2,5 fot., I allmänhet, om du delar en persons steglängd med sin höjd, är förhållandet värde du får ca 0,4 (med ett intervall från ca 0,41 till 0,45). Det är därför du kan ta en persons steglängd och dela den med Ca 0,43 för att ungefär uppskatta deras höjd—den beräknade höjden kommer sannolikt att ligga inom två inches av (och förmodligen mycket närmare) deras faktiska höjd.,
Mer att utforska
Stegräknare för Barn Spåra Fysisk Aktivitet, från Lugna Lekplatser
Enkel Nyckeltal av den Mänskliga Kroppen, från Kim Moldofsky vid Sänggåendet Matematik
Hur man Avgöra Steglängd för en Stegräknare av längd och Vikt, från Amy Sutton på Houston Chronicle
Hålla Upp, från Vetenskap Kompisar
Denna aktivitet kommer till dig i samarbete med Science Kompisar