Який тиск припадає на кожен цвях садху-дошки?

Часті питання

Про числа.

Який тиск чинить кожен цвях садху-дошки?

Для дорослого вагою 70 кг, що стоїть на дошці з кроком 10 мм, на кожен цвях припадає близько 4,6 Н — приблизно 470 грамів еквівалентної ваги, розподілених по ~150 цвяхах у контакті з обома стопами. Тиск на кінчику близько 4,6 МПа — звучить екстремально, доки не врахувати, що навантаження статичне, коротке і пружно пом'якшується шкірою.

Чому садху-дошка не проколює шкіру, якщо тиск вищий за поріг проколу 0,7 МПа?

Значення 0,7 МПа стосується нескінченно довгого, одиночного гострого індентора. Садху-дошка працює навпаки: десятки цвяхів ділять навантаження одночасно, шкіра пружно деформується навколо тупих мідних кінчиків (реальна площа контакту під навантаженням більша за 1 мм²), і час впливу короткий (~30 с для новачка). У практиків також з'являється тонкий мозоль, що піднімає поріг ще вище.

Чи справді ширший крок (15 мм) тисне сильніше за вужчий (8 мм)?

Так — і калькулятор це показує. Ваша вага постійна; менше цвяхів на одиницю площі — більше навантаження на кожен. На дошці з кроком 8 мм вміщується у ~1,8 раза більше цвяхів у тому ж відбитку, ніж при 15 мм, тому сила на один цвях на ~45% нижча. Тому новачки починають з 8 або 10 мм, а досвідчені переходять на 12 або 15.

Чим це відрізняється від ложа факіра?

Лежачи навантаження розподіляється по ~1500 см² поверхні тіла; стоячи воно концентрується на ~130 см² стопи. Та сама вага, на порядок менше цвяхів у контакті, ~у 10 разів більша сила на цвях. Тому ложе факіра — навчальний приклад формули «тиск = сила / площа», а садху-дошка — практика.

Звідки взяті константи?

Площа контакту стопи за Cavanagh, Rodgers і Iiboshi (1987), звірено з новішою літературою з педобарографії. Поріг проколу 0,7 МПа — Shergold and Fleck (2004), «Mechanisms of deep penetration of soft solids», Proc. R. Soc. A 460:3037–3058. На сторінці методології перелічені всі джерела.