Массу можно рассчитать по формуле

Как рассчитать нормальный вес: самые точные методы с формулами и примерами

Нормальный вес человека — это та масса тела, при которой он имеет максимальные шансы в первую очередь быть здоровым, а во вторую — привлекательным внешне. Соответствие нормальным показателям не дает стопроцентной гарантии здоровья, но снижает риск появления заболеваний и нарушений, фактором риска которых выступает избыточная масса тела. По статистике те, кто придерживается нормального веса для роста и возраста, хорошо себя чувствуют даже после интенсивных тренировок.

Как рассчитать нормальный вес

В реальности оптимальный вес — абстрактное понятие, которое означает некое усредненное значение, получаемое при расчете, учитывающем физиологические параметры человека:

рост;
возраст;
половую принадлежность;
особенности телосложения.

Но при расчете нормального веса не учитываются индивидуальные показатели:

уровень физической активности;
соотношение мышечно-жировой массы.

Поэтому получаемое по формулам значение нельзя назвать максимально точным. Оно выступает лишь приблизительным ориентиром, на который рекомендуется опираться при контроле массы тела.

Наиболее точными считаются границы нормального веса — интервал от минимального до максимального значения, в который, по мнению врачей, должна попадать масса тела человека.

Существует несколько способов, как определить нормальный вес:

по росту;
по росту и возрасту;
по ИМТ (индексу массы тела).

Расчет по росту

Метод расчета нормального веса по росту больше известен как формула Брока — французского антрополога. Она наиболее популярна, поскольку самая простая из всех. Считается, что формула подходит для расчета нормальной массы тела у людей ростом от 155 до 185 см.

Как вычислить нормальный вес с учетом роста по формулам:

Для мужчин: рост (см) — 110.
Для женщин: рост (см) — 100.

К примеру, рост мужчины составляет 185 см. В таком случае нормой для него будут считаться 185 — 110 = 75 кг. Для женщины с ростом 165 см здоровая масса тела составит 165 — 100 = 65 кг.

При расчете по этим формулам необходимо учесть следующее:

Для людей 20-30 лет вычисленное значение нужно уменьшить на 11%, а для тех, кто старше 50 лет — увеличить на 6%.
Тип телосложения. Оно может быть астеническим, нормостеническим и гиперстеническим. Для астенического необходимо уменьшить вычисленную норму на 10%, а для гиперстенического, наоборот, увеличить на 10%.

Критерием для определения типа телосложения выступает обхват запястья рабочей руки:

Астенический: у женщин — менее 16 см, у мужчин — менее 17 см.
Нормостенический: у женщин — 16-18 см, у мужчин — 17-20 см.
Гиперстенический: у женщин — более 18 см, у мужчин — более 20 см.

Формула Лоренца

Есть еще один способ, как рассчитать нормальный вес женщины или мужчины, в котором учитывается только рост. Здесь расчет ведется по формуле Лоренца:

Масса (кг) = (Рост (см) — 100) — (Рост (см) — 150)/2.

К примеру, для мужчины ростом 190 см оптимальны:

(190 — 100) — (190 — 150)/2 = 70 кг.

Расчет нормальной массы тела по возрасту и росту

Как таковой формулы нормального веса в зависимости от возраста и роста не существует. Здесь идет речь о таблице готовых значений. В ней указываются рост, возраст и пол. Достаточно отыскать сначала свой рост, затем — возраст и пол, и найти значение на пересечении нужных строки и столбца. Это и будет оптимальной массой тела. Далее в таблице представлен нормальный вес человека по годам возраста и росту.

По такой формуле можно рассчитать вес для большинства людей, за исключением:

профессиональных спортсменов;
беременных женщин;
людей, страдающих отеками и другими нарушениями, приводящими к превышению нормы веса.

Расчет по индексу массы тела

Еще один популярный способ, как определить нормальный вес человека, требует вычисления индекса массы тела (ИМТ). Но эта методика устроена немного иначе — по ней не вычисляют конкретное значение массы тела, а определяют, соответствует ли она норме. ИМТ позволяет оценить, какая масса тела: избыточная, нормальная или недостаточная.

Формула расчета нормального веса здесь выглядит следующим образом:

ИМТ = Вес (кг)/Рост2 (м).

При весе 75 кг и росте 180 см ИМТ составит 75/1,8 · 1,8 = 23,15.

Полученное по формуле число остается сравнить со следующими значениями:

менее 15 — острый недостаток веса;
15-20 — недостаточная масса тела;
20-25 — нормальный вес;
25-30 — избыточная масса тела;
30-35 — ожирение 1 степени;
35-40 — ожирение 2 степени;
более 40 — ожирение третьей степени.

Оптимальным считается вес, который соответствует ИМТ, равному 23. Именно расчет по индексу массы тела на сегодня выступает самым точным. Он разработан для обычных людей с учетом современных условий их жизни, достижений медицины и последних наблюдений. Метод с ИМТ также рекомендован ВОЗ.

Но рассчитанное значение опять же получается усредненным. К примеру, у спортсменов и тяжелоатлетов ИМТ может быть выше, но их масса тела не будет относиться к ожирению. Кроме того, многие, у кого по ИМТ вес соответствует норме, считают себя полными. Это возможно, поскольку методика не учитывает тип телосложения.

При одном и том же ИМТ количество жира и мышц может быть разным. Поэтому тем, кого даже при нормальном ИМТ не устраивает своя фигура, рекомендуют просто заняться фитнесом и начать соблюдать правильное питание. Для тех, кто решит улучшить свою фигуру, могут быть полезны спортивное питание и диетические продукты.

Читать еще: Формула миффлина сан

Методы расчета процента жира

Многие хотят по максимуму избавиться от жировой прослойки. Но на самом деле она выполняет много важных функций, и совсем без жира организму нельзя. У женщин при недостатке жировой массы нарушается менструальный цикл и работа репродуктивной системы. Еще жир регулирует энергетический баланс, выполняет защитную и теплоизолирующую функции.

Для женского организма нормальным считается 15-31% жира, а для мужского — 14-25%. Методы определения количества жировой массы в организме:

Специальные напольные весы-анализаторы с измерением процента жира. Простой, но не слишком точный метод. Для определения процента достаточно встать на весы и посмотреть отображаемые значения.

Калипер. Специальное приспособление, позволяющее замерить толщину жировой складки. Значение сравнивают со специальной таблицей, по которой и определяют процент жира. Измерение складки производят в 10 см справа от пупка, примерно в 3-4 см от бедренной кости. Складку нужно защепить и измерить калипером.

Гидростатическое взвешивание. Наиболее точный, но сложный в исполнении метод, поскольку необходимо обращаться в специализированное учреждение. Измерение производится с помощью ванны, куда погружается человек. Затем по объему вытесненной жидкости определяют процент жира.

Существует еще один простой способ измерить процент жира — сравнить себя с фотографией, где изображено тело с разным объемом жировой прослойки.

Достаточно на фото найти ту картинку, которая больше всего напоминает очертания вашей фигуры. Метод не слишком точный, но позволяет определить, как тело выглядит со стороны.

Массу можно рассчитать по формуле

Моль, молярная масса

В химических процессах участвуют мельчайшие частицы – молекулы, атомы, ионы, электроны. Число таких частиц даже в малой порции вещества очень велико. Поэтому, чтобы избежать математических операций с большими числами, для характеристики количества вещества, участвующего в химической реакции, используется специальная единица – моль .

Моль — это такое количество вещества, в котором содержится определенное число частиц (молекул, атомов, ионов), равное постоянной Авогадро

Постоянная Авогадро N_A определяется как число атомов, содержащееся в 12 г изотопа 12 С:

Таким образом, 1 моль любого вещества содержит 6,02 • 10 23 частиц этого вещества.

1 моль кислорода содержит 6,02 • 10 23 молекул O₂ .

1 моль серной кислоты содержит 6,02 • 10 23 молекул H 2 SO 4 .

1 моль железа содержит 6,02 • 10 23 атомов Fe.

1 моль серы содержит 6,02 • 10 23 атомов S.

2 моль серы содержит 12,04 • 10 23 атомов S.

0,5 моль серы содержит 3,01 • 10 23 атомов S.

Исходя из этого, любое количество вещества можно выразить определенным числом молей ν (ню). Например, в образце вещества содержится 12,04 • 10 23 молекул. Следовательно, количество вещества в этом образце составляет:

где N – число частиц данного вещества;
N а – число частиц, которое содержит 1 моль вещества (постоянная Авогадро).

Молярная масса вещества (M) – масса, которую имеет 1 моль данного вещества.
Эта величина, равная отношению массы m вещества к количеству вещества ν, имеет размерность кг/моль или г/моль. Молярная масса, выраженная в г/моль, численно равна относительной относительной молекулярной массе M_r (для веществ атомного строения – относительной атомной массе A_r).
Например, молярная масса метана CH₄ определяется следующим образом:

M(CH₄)=16 г/моль, т.е. 16 г CH₄ содержат 6,02 • 10 23 молекул.

Молярную массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество (число молей) ν, по формуле:

Соответственно, зная массу и молярную массу вещества, можно рассчитать число его молей:

или найти массу вещества по числу молей и молярной массе:

Необходимо отметить, что значение молярной массы вещества определяется его качественным и количественным составом, т.е. зависит от M_r и A_r. Поэтому разные вещества при одинаковом количестве молей имеют различные массы m.

Пример
Вычислить массы метана CH₄ и этана С₂H₆, взятых в количестве ν = 2 моль каждого.

Решение
Молярная масса метана M(CH₄) равна 16 г/моль;
молярная масса этана M(С₂Н₆) = 2 • 12+6=30 г/моль.
Отсюда:

Таким образом, моль – это порция вещества, содержащая одно и то же число частиц, но имеющая разную массу для разных веществ, т.к. частицы вещества (атомы и молекулы) не одинаковы по массе.

Вычисление ν используется практически в каждой расчетной задаче.

Образцы решения задач

Задача №1. Вычислите массу (г) железа, взятого количеством вещества

Дано: ν ( Fe )=0,5 моль

M ( Fe ) = Ar ( Fe ) = 56 г/моль (Из периодической системы)

m ( Fe ) = 56 г/моль · 0,5 моль = 28 г

Ответ: m ( Fe ) =28 г

Задача №2. Вычислите массу (г) 12,04 · 10 23 молекул оксида кальция Ca О?

Дано: N ( CaO )= 12,04 * 10 23 молекул

m = M · ν , ν= N / N_a ,

следовательно, формула для расчёта

M(CaO) = Ar(Ca) + Ar(O) = 40 + 16 = 56 г / моль

m = 56 г/моль · (12,04 * 10 23 /6.02 · 10 23 1/моль) = 112 г

Формула массы через плотность и объем — примеры вычислений

Формула массы через плотность и объем является одной из базовых формул физики, изучаемых в рамках школьной программы еще в седьмом классе. Она пригодится в решении многих задач.

Читать еще: Формула миффлина сан жеора для расчета

Формула зависимости массы от объема и плотности

Для того, чтобы найти плотность жидкости или твердого вещества, существует базовая формула: плотность равна массе, поделенной на объем.

Записывается это так:

И из нее можно вывести еще две формулы.

Формулу для объема тела:

А также формулу для расчета массы:

Как видите, запомнить последнюю очень легко: это единственная формула, где две единицы нужно умножить.

Для запоминания этой зависимости можно использовать рисунок в виде «пирамидки», разделенной на три секции, в вершине которой находится масса, а в нижних углах – плотность и объем.

Несколько иначе обстоят дела с газами. Рассчитать их вес гораздо сложнее, так как у газов нет постоянной плотности: они рассеиваются и занимают весь доступный им объем.

Для этого пригодится понятие молярной массы, которую можно найти, сложив массу всех атомов в формуле вещества при помощи данных из периодической таблицы.

Вторая единица, которая нам понадобится – количество вещества в молях. Его можно вычислить по уравнению реакции. Подробнее об этом можно узнать в рамках курса химии.

Другой способ нахождения мольного количества – через объем газа, который нужно поделить на 22,4 литра. Последнее число – это объемная постоянная, которую стоит запомнить.

В итоге, зная две предыдущие величины, мы можем определить массу газа:

где M – это молярная масса, а n – количество вещества.

Результат получится в граммах, поэтому для решения физических задач важно не забыть перевести его в килограммы, поделив на 1000. Числа в этой формуле часто могут оказываться достаточно сложными, поэтому для вычислений может понадобиться калькулятор.

Еще один нестандартный случай, с которым можно столкнуться – необходимость найти плотность раствора. Для этого существует формула средней плотности, построенная аналогично формулам других средних величин.

Для двух веществ посчитать ее можно так:

Также из этой формулы можно вывести несколько других в зависимости от того, какие из величин известны по условию задачи.

Таблица плотности некоторых веществ

Плотность многих веществ известна заранее и легко находится по соответствующей таблице.

В работе с ней важно обращать внимание на размерности и не забывать о том, что все данные собраны при нормальных условиях: комнатной температуре в 20 градусов Цельсия, а также определенном давлении, влажности воздуха и так далее.

Плотности других, более редких веществ можно найти онлайн.

Как минимум одно из значений плотности стоит запомнить, так как оно часто появляется в задачах. Это плотность воды – 1000 кг/м3 или 1 г/см3.

Примеры решения задач

Задача 1

Условие: имеется алюминиевый брусок со сторонами 3, 5 и 7 сантиметров. Какова его масса?

Найдем объем бруска:

V = 3 * 5 * 7 = 105 см 3 ;

Табличное значение плотности алюминия: 2800 кг/м 3 или 2,8 г/см 3 ;

Вычислим массу бруска:

m = 105 * 2,8 = 294 г.

Задача 2

Задача по смежной теме.

Условие: сколько энергии потребуется для того, чтобы довести воду комнатной температуры (20 градусов Цельсия) из стакана (ёмкость 200 мл) до температуры кипения?

Найдем недостающую информацию: температура кипения воды t₂ = 100 градусов Цельсия, удельная теплоемкость воды с = 4200 Дж/кг * С, плотность воды 1 г/см 3 , 1 мл воды = 1 см 3 ;

Найдем массу воды:

m = 200 * 1 = 200 г = 0,2 кг;

Q = 4200 * 0,2 * (100 – 20) = 67200 Дж = 67,2 кДж.

Ответ: Q = 67,2 кДж.

Задача 3

Задача с молярной массой.

Условие: найдите массу CO₂ при объеме в 5,6 л.

Найдем молярную массу CO₂ :

M = 12 + 16 * 2 = 44 г/моль;

Найдем количество вещества через объем:

n = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль;

m = 0,25 * 44 = 11 г.