হাতির পা বনাম হাই হিল জুতো 

৫০ কেজি ওজনের এক তরুণী। সে হাই হিল পরে মাটিতে যে চাপ সৃষ্টি করতে পারে, তা ৪,০০০ কেজি ওজনের একটি হাতির পায়ের চাপের চেয়েও বেশি! শুনতে অবিশ্বাস্য লাগলেও, এর পিছনে রয়েছে পদার্থবিদ্যার একটি সহজ সূত্র : চাপ = বল ÷ ক্ষেত্রফল। হাতির ওজন মানুষের তুলনায় প্রায় ৮০ গুণ বেশি। কিন্তু তার পায়ের তলার ক্ষেত্রফলও সেই অনুযায়ী অনেক বড়। ফলে শরীরের ওজনজনিত বল অনেকটা প্রশস্ত জায়গা জুড়ে ছড়িয়ে পড়ে। অন্যদিকে, সরু স্টিলেটো হিলের তলার ক্ষেত্রফল অত্যন্ত ছোট। ধরা যাক, তরুণীটি তাঁর শরীরের পুরো ভর এক পায়ের হিলের ওপর রাখলেন। হিলের তলার ক্ষেত্রফল যদি হয় মাত্র এক বর্গ সেন্টিমিটার, তবে প্রায় ৫০০ নিউটন বল ওই ক্ষুদ্র জায়গায় কেন্দ্রীভূত হতে পারে। ফলে মাটির ওপর চাপের পরিমাণ প্রতি বর্গমিটারে কয়েক মিলিয়ন পাস্কাল পর্যন্ত পৌঁছতে পারে। তুলনায়, পূর্ণবয়স্ক হাতির চওড়া ও নরম পায়ের তলায় চাপ সাধারণত কয়েক লক্ষ পাস্কালের মাত্রায় থাকে। পার্থক্যের মূল কারণ ওজন নয়, বল প্রয়োগের ক্ষেত্রফল। এই কারণেই সরু হাই হিল কাঠের মেঝেতে দাগ ফেলে দিতে পারে কিংবা নরম মাটিতে গভীরভাবে বসে যেতে পারে। অথচ হাতির পা তার বিশাল ওজন নিয়েও তুলনামূলকভাবে কম দাবায়। একই নীতি কাজ করে ধারালো ছুরি বা দেওয়ালে পোঁতা থাম্বট্যাকের ক্ষেত্রেও। ধারালো ছুরির ফলার সংস্পর্শের ক্ষেত্রফল কম হওয়ায় অল্প বল প্রয়োগ করেও সহজে কাটা যায়। একই কারণে, থাম্বট্যাকের সূচালো অংশ ক্ষুদ্র জায়গায় বল কেন্দ্রীভূত করে দেওয়াল ভেদ করতে পারে। প্রাণীবিজ্ঞানী আর.ম্যাকনিল আলেকজান্ডারের বায়োমেকানিক্স-সংক্রান্ত হিসাবেও এই বিষয়টি উঠে এসেছে। তাঁর বিশ্লেষণ থেকে দেখা যায়, সরু হাই হিল পরা ৫০ কেজি ওজনের এক নারীর পায়ের নীচে সৃষ্ট চাপ স্থলচর প্রাণীদের মধ্যে সবচেয়ে ভারী প্রাণীদের পায়ের নীচের চাপের তুলনায় বহুগুণ বেশি হতে পারে। অর্থাৎ, কোনও বস্তুর ওজন কতটা, শুধু তা দিয়েই বোঝা যায় না সেটি মাটির ওপর কতটা চাপ সৃষ্টি করবে। অনেক সময় ক্ষুদ্র সংস্পর্শের ক্ষেত্রফলই বিশাল ওজনের চেয়ে বেশি প্রভাবশালী হয়ে ওঠে।

সূত্র: R. McNeill Alexander, “Tottering jumbos,” New Scientist.