A fizikában a sűrűséget az objektum tömege és a térfogata osztja. A test sűrűsége alapvetően a tömörsége, vagy az, hogy mekkora súlyt vesz fel minden elhelyezett négyzet hüvelyknél. A teljes test sűrűségének ismerete hasznos lehet, ha olyan egyenletekben tervezi használni, amelyek segítenek becsülni a testzsír százalékát. A testzsír közvetlen hatással lehet az egészségre, mivel a felesleges zsír kockázatot jelent a 2-es típusú cukorbetegséget és a szívbetegségeket is magában foglaló problémákra. A test sűrűségét a test tömegének és térfogatának közvetlen mérésével, a víz vagy a levegő elmozdulása alapján mérheti meg.
A testzsír sűrűsége
Az ember testsűrűsége attól függ, hogy mennyi zsírt és zsírmentes tömeget hordoz. A zsírt a bőr alatt, a belső szervek körül, a központi idegrendszer nélkülözhetetlen részeként, néhány belső szerv szerkezetének részeként és a csontvelőben találják. A zsírsűrűség meglehetősen állandó, 0, 91 kilogramm / liter, és kevésbé sűrű, mint a zsírmentes tömeg nagy része.
Amikor ismeri a teljes test sűrűségét, még mindig nem tudja, hány százaléka van zsírtartalmának. A test sűrűségét azonban a következő egyenletbe illesztheti, hogy általános képet kapjon: a testzsír százaléka = (495 / test sűrűsége) - 450.
A zsírmentes tömeg sűrűsége
A zsírmentes tömeg csontból, folyadékból, gázból, izomból, kötőszövetből és nem zsíros szervekből áll. A zsírmentes szövetek sűrűsége általában nagyobb, mint a zsírtartalom - 1, 1 kilogramm liter / liter, egy átlagos, középkorú felnőtt esetében. A zsírmentes tömeg tényleges sűrűsége személyenként változik, fajtától, életkorától és fitnesz szintjétől függően. Például az afro-amerikaiak és spanyolok sűrűbb zsírtalan tömegűek, mint a fehérek. Gyermekek és idősebb felnőtteknél a zsírtalan tömeg sűrűsége általában alacsonyabb, mint a középkorú felnőtteknél ez az átlagos becslés.
A zsírmentes tömeg mindegyik alkotóeleme is eltérő sűrűséggel rendelkezik, és néhány, például folyadék és gáz, napról napra változhat. Néhány, a test sűrűségét mérő teszt, például a hidrosztatikus súlymérés, a mérés közben teljes kilégzést igényel. Ez segít abban, hogy a tüdőben a könnyebb gáz sűrűség ne torzítsa a mérést.
A test sűrűségének ábrázolása víz alatti méréssel
A sűrűséget könnyen meg lehet mérni egy rendszeresen kialakított tárgyban, például egy kocka. Mérjük meg, hogy meghatározzuk a tömegét, majd meghatározzuk a térfogatot egy kockára helyezett oldal hosszának meghatározásával - tehát térfogat = oldal x oldal x oldal. A sűrűség akkor egyenlő a tömeg / térfogat értékkel.
Az emberi sűrűség meghatározása egy kicsit trükkösebb. A testtömeg vagy tömeg skálán könnyen megtalálható. A térfogat kiszámítása nehezebb, mivel a test szabálytalan alakú tárgy. A térfogat úgy mérhető, hogy a testét vízbe merítjük, és megmérjük a víz alatti súlyt. A víz alatti tömeg és a szárazföld tömege közötti különbség megegyezik a kiszorított víz mennyiségével. Mivel a víz sűrűsége ismert tudományos tény, akkor kiszámíthatja az elhagyott víz térfogatát, és ebből megtudhatja a testének térfogatát. A test sűrűségét ezután úgy határozzuk meg, hogy elosztjuk a szárazföld tömegét a test térfogatával.
A csont és az izom - a zsírmentes tömeg elsődleges alkotóelemei - sűrűbbek, mint a víz; így az izmos emberek, akiknek alacsony a testzsírszintje, hajlamosak elsüllyedni. A zsír úszik, tehát egy sok zsírtartalmú ember könnyebben fog mérni a vízben. Pontos elvégzés esetén a víz alatti súlymérés csak 1, 5% -os hibaszinttel jár.
A test sűrűségének meghatározása a levegő kiszorításával
A test sűrűségének meghatározásához használhat egy nagy, Bod Pod nevű kereskedelmi gépet is. A teljes test levegő-elmozdulási plethysmográfiáját vagy levegő-elmozdulását használja a számításhoz. Először kitaláljuk a levegő mennyiségét a hüvelyben, amikor üres. Ezután a gép megméri a kamrában levő légmennyiséget, magával együtt. A két mérés közötti különbség a test térfogata. Ezután egy egyenlet kiszámítja a test sűrűségét e térfogat és az ember skála súlyának felhasználásával. A Bod Pod a test sűrűségét egy egyenletbe illeszti a testzsírszint meghatározására. A levegőelmozdulás 3 százalékos hibaszinttel jár.
Az ábra testtestének egyenletei
Számos matematikai egyenlet segíthet meghatározni a test sűrűségét. Használják a bőrráncok méréseit - olyan féknyergekkel, amelyek bizonyos helyekre megütik a bőrt, hogy felbecsüljék a bőr alatti vagy a bőr alatti zsír mennyiségét, valamint a derék kerületét, korát és nemét a test sűrűsége szempontjából. Ezen egyenletek mindegyike nagyon részt vesz, de a végső cél az, hogy a test sűrűségét felhasználva felvegyék az ember testzsírszintjét. Ezen egyenletek pontossága az általános populációra alkalmazva változik.
