Kuidas kaalupaak töötab?

Kaalupaak ehk hüdrostaatiline kaalupaak töötab Archimedese põhimõttel inimese kehatiheduse määramiseks ja seejärel rasvaprotsendi arvutamiseks kehas. Pärast tavalist kaalumist väljaspool hüdrostaatilist kaalupaaki istub katsealune spetsiaalsele istmele ja lastakse veega täidetud paaki, kuni ta on täielikult vee all. Seejärel registreeritakse inimese veealune kaal. Oluline on, et inimene hingaks enne vee alla laskmist võimalikult palju õhku välja, et tema kopsudes olev õhk ei tekitaks täiendavat ujuvust. Protsessi korratakse tavaliselt mitu korda, et saada täpne mõõt subjekti veealuse kaalu kohta, mis on üks teavet, mida kasutatakse tema keharasva protsendi arvutamiseks.

Keha rasvaprotsendi arvutamisel on palju pistmist iga kehaosa tihedusega võrreldes vee tihedusega. Rasv on vähem tihe ja mahukam kui luustik ja lihased. Samuti on see vähem tihe kui vesi. Seetõttu peaks veepaaki pandud rasv hõljuma, sest rasv on vähem tihe kui vesi.

Luustik ja lihased on tihedamad, väiksema mahuga kui vesi ja rasv. Veepaaki asetatud lihased ja luustik peaksid vajuma, kuna see on veest tihedam. Teisisõnu, kui keha on sukeldatud kaalupaaki, vajub see rohkem alla või ujub rohkem, lähtudes lahja koe või rasva kogusest. See põhineb Archimedese põhimõttel, mis ütleb, et kui objekt asetatakse vette, on tõrjutud vee kaal võrdeline objekti kaaluga.

Lisaks katsealuse kaalule vees ja väljas on inimese kehatiheduse ja keha rasvaprotsendi arvutamiseks vaja veel mitmeid numbreid. Nende hulka kuuluvad kopsude jääkmaht, vee tihedus ja hinnanguline seedetraktis lõksu jäänud õhu hulk. Pärast kehatiheduse arvutamist — absoluutne maksimum on 1.10, mis tähendab, et rasva pole, ja miinimum on 0.90, mis tähendab, et keha on üleni rasv, kasutatakse võrrandit, mida nimetatakse Siri võrrandiks, et määrata inimese keha rasvaprotsent. See võrrand ütleb, et keharasva protsendi arvutamiseks tuleb 495 jagada kehatihedusega ja seejärel lahutada 450. Näiteks kehatihedus 1.07 annaks keha rasvaprotsendiks 12.6 protsenti, sest 495 jagatud 1.07-ga on 462.6 ja 450 võrra väiksem kui see arv on 12.6.

Kaalupaagi kasutamine keha rasvaprotsendi arvutamiseks on kaasatud protsess, mis nõuab palju ruumi. Seetõttu on see peamiselt saadaval ainult teadusasutustes või kolledžites ja ülikoolides. Selle kasutamise hind võib ulatuda 10 dollarist kuni 75 dollarini, olenevalt sellest, kus seda tehakse. Kui seda tehakse õigesti ja arvutused on täpsed, on see kõige tõhusam meetod keha koostise mõõtmiseks.