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                    專題
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                    通過步長估計身高

                    來源:



                    關鍵概念
                    身高
                    距離
                    步行
                    估計

                    介紹
                    你有沒有發現,有時你需要走快點去趕上一些人,而有時你需要放慢速度去和一些人保持并行?這都是因為和你一起走的人的腿長與你的腿長有些不同。在這項科學實驗中,你將會分析人們走路速度的差異,來尋找一個人走路速度與其身高的關系,并以此來估計自己的身高。

                    背景
                    計步器是慢跑者和散步者用于統計運動距離的工具。許多計步器在使用時需要輸入身高來獲得精確的結果。
                    為什么身高對于測量一個人走了多少路來說是一個重要的變量?一部分答案與比例有關。我們的身體中有許多有趣的比例。比如,當你伸開雙臂,兩個手指間的距離跟你的身高相同。也有其他比例,每個比例都表示你身體一部分與另一部分的尺寸關系。因為一個人的腿長與身高間存在一個比例,后者會影響你走一步需要的時間。每一步占用時間越長,在散步、慢跑或者跑步時,同樣步數下走的距離越大。計數器就用這個比例來計算散步和跑步時的距離。

                    材料
                    20英尺直人行道或者走廊
                    人行道記號或者兩個標識出20英尺的物體
                    卷尺
                    至少三個志愿者(身高不同)
                    鋼筆或鉛筆
                    紙片
                    計算器

                    準備
                    找個至少長20英尺的人行道或走廊
                    用卷尺,量出20英尺,標記起點和終點,或者用物體作為標志

                    步驟
                    測量志愿者的身高,他們有多高?把身高寫到紙片上。
                    讓志愿者從起點走20英尺走到終點,記下他們的步數。你數了多少步?寫下答案。
                    對至少兩個或者更多志愿者重復上述步驟。每個志愿者分別多高?他們走的步數相同嗎?還是存在差別?請寫下數字。
                    對每個志愿者,用20英尺除以他們的步數,計算他們的步長。他們的步長分別是多少?
                    對每個志愿者,用步長除以他們的身高,計算步長與身高的比例。你得到了哪些數字?不同志愿者的比例一樣嗎?把步長與身高的比例求平均。寫下答案。
                    最后,用這些結果來估計你自己的身高。從起點走20英尺走到終點,并記下自己走的步數。用20英尺除以你走的步數。你的步長是多少?然后,把步長除以志愿者的平均步長/身高比例?;跀祿?,你的身高估計為多少?
                    讓一個人精確地量一下你的身高。你的實際身高與你估計的差多少?你的估計是否精確?
                    擴展:多找些人來做這個實驗。比如,你可以去公園的一個慢跑道上尋找志愿者。試著統計至少十個志愿者的數據。步長/身高比例是否存在較大變化?是不是數據越多,估計越精確?
                    擴展:你可以再做一次這個實驗,但是這次讓志愿者走慢點,適度快或者非???。一個人的速度是如何影響其步長的?人與人之間還有哪些比例是一致的?
                    擴展:人體有許多有趣的比例,比如在活動背景中提到的。你可以尋找人體中其他的比例,像活動中的這個比例一樣來進行分析。在探索部分尋找相關資源。


                    觀察與結果

                    當你把志愿者的步長除以他們的身高,你得到的比例是否接近0.4?你能不能根據這個比例,粗略地估計自己的身高?一個計步器就是假設所有的人都有一樣的比例,即使他們身高不同。在這項活動中,你能夠發現這個假設非常精確。平均地,大人的步長大概為2.2至2.5英尺。一般,如果你把一個人的步長除以他的身高,得到的數值大約為0.4(可以在0.41-0.45間變動)。所以,你可以用一個人的步長除以0.43,才粗略估計其身高。估算的身高與實際身高的差別一般在2英尺內。


                    (翻譯 劉夏,審校 余卉)


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