النوم فوق لوح من المسامير

قبل شرح ما يحدث دعونا أولا ان نعرف ماهو الضغط؟
يعرف الضغط على أنه “القوة المؤثرة على وحدة المساحات”
P=F/A
حيث :
F: القوة وتقاس بوحدة نيوتن
A:مساحة المقطع ووحدتها المتر المربع
P:الضغط ووحدته نيوتن لكل متر مربع

لو حاول شخص ما أن يمدد جسمه كاملا على لوح يحتوي على مسمار واحد فقط,سيكون الضغط على جسمه يساوي وزن الشخص مقسوما على مساحة مقطع المسمار الصغيرة جدا.هذا الضغط سيكون كبيرا بشكل يكفي لاختراق المسمار لجسم ذلك الشخص.(لاحظ أن الوزن يعبر عن قوة)
w=F=mg
حيث
w:الوزن بالنيوتن m: الكتلة بالكيلوجرام g:تسارع الجاذبية بالمتر لكل ثانية تربيع

الان عندما يوزع الشخص وزنه على لوح يتكون من مئات المسامير هذا سيجعل الضغط ينخفض عدة مرات وذلك لأن المساحة التي يوضع عليها الوزن تصبح مجموع مساحات المسامير الملامسة للجسم.

لنقم بحساب بسيط على الحالتين:
افترض شخصا كتلته 70 كيلو جرام يضع وزنه كاملا على مسمار نصف قطره 3 مليميتر
ماهو الضغط المؤثر على هذا الشخص ؟
P=w/A
w=mg=70*9.8=686 N

على اعتبار أن مقدمة المسمار دائري تقريبا فان :
A=4*pi*r2=4*3.14*(0.003)2=0.000113 m2

اذا
P=686/0.000113=6070796 N/m2

الحالة الثانية الضغط عندما يوزع نفس الشخص وزنه على 1000 مسمارا؟

P=686/0.113=6070.7 N/m2

أي أن الضغط انخفض الف مرة عن الحالة الاولى