關鍵概念
身高
距離
走路
估算
導言
您是否曾經發現，為了跟上某些人的步伐，您需要走得更快，而與另一些人同行時，您又不得不放慢腳步？這很可能是因為您和同行者之間的腿長差異造成的。在這個科學活動中，您將有機會研究不同的人走路速度的快慢，並看看您是否可以利用一個人的步速與其身高之間的關係來估算自己的身高。
背景知識
計步器是一種常被慢跑者和步行者用來記錄他們行走了多遠距離的儀器。在某些計步器上，當一個人設定儀器記錄一次出行時，他們必須將自己的身高輸入到計步器中才能獲得準確的讀數。
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為什麼身高是衡量一個人走了多遠距離的重要變數？答案的一部分與比率有關。我們的身體有許多有趣的比率。例如，當您伸開雙臂時，從一隻手尖到另一隻手尖的距離通常大約等於您的身高。還有其他比率，每個比率都描述了身體的某個部分在尺寸上與另一部分的關係。由於一個人的腿長與他們的身高成比率關係，因此後者會影響他們邁出的步幅長度。步幅越長，當步行、慢跑或跑步時，在步數相同的情況下，一個人行進的距離就越遠。計步器使用這個比率，結合步行和跑步的動作，來計算行進的距離。
材料
• 20英尺長的直人行道或走廊
• 人行道粉筆或兩個小物件，用於標記出20英尺的距離
• 捲尺
• 至少三名志願者步行一小段距離（理想情況下，他們的身高應該不同。）
• 鋼筆或鉛筆
• 廢紙
• 計算器
準備工作
• 找到一個有20英尺長直人行道的地方，或者找到一條至少20英尺長的直走廊。
• 使用捲尺，測量出20英尺的距離，並用人行道粉筆（如果您使用的是人行道）標記起點和終點，或者用不會被移動的小物件分別標記（如果您使用的是室內走廊）。
步驟
• 測量志願者的身高。他們有多高？將他們的身高寫在廢紙上。
• 請志願者以正常的步速和步幅，從您標記的20英尺路線的起點走到終點。當他們這樣做時，數一下他們走了多少步。您數了多少步？寫下答案。
• 對至少另外兩名志願者重複此過程。每位志願者有多高？他們走的步數相似還是有差異？務必寫下結果。
• 對於每位志願者，透過將20英尺除以他們走的步數，計算出他們的步長（以英尺為單位）。每位志願者的步長是多少？
• 對於每位志願者，透過將他們的步長除以他們的身高（均以英尺為單位），計算出他們的步長與身高的比率。您得到的這個比率是多少？不同志願者的比率相似還是有差異？計算所有志願者的步長與身高比率的平均值。務必寫下您的答案。
• 最後，使用您的結果來估算您自己的身高。從您的20英尺路線的一端走到另一端，同時數一下您走的步數。將20英尺除以您走的步數。您的步長是多少？然後將您的步長除以志願者的步長與身高比率的平均值。根據您的資料，您的估計身高是多少？
• 請別人測量您的實際身高。您的實際身高與您的估計身高相比如何？您的估計有多準確？
• 附加題：嘗試對更多人進行此活動。例如，您可以去一個有慢跑小徑的公園或類似的地點，在那裡您可以向路過的志願者尋求幫助。嘗試收集至少10位志願者的資料。在比較許多人時，步長與身高的比率差異大嗎？收集更多資料是否能使您的身高估算更準確？
• 附加題：您可以再次進行此活動，但這次讓志願者慢速、中速或快速行走。一個人的速度如何影響他們的步長？
• 附加題：人體還有許多其他有趣的比率，例如本活動背景知識中提到的那些。您可以研究人體中的其他比率，並想出一個像這樣的活動來研究它們。請參閱“更多探索”部分以獲取相關資源。從人到人，在人體中還發現哪些其他比率是一致的？觀察和結果
當您將志願者的步長除以他們的身高時，您得到的比率值是否接近 0.4？您是否能夠在此基礎上大致估算出您的身高，誤差在幾英寸之內？
計步器的測量基於以下假設：即使身高不同，所有人都有共同的比率和比例。在本活動中，您應該發現這個假設相當準確。平均而言，成年人的步長約為 2.2 至 2.5 英尺。一般來說，如果您將一個人的步長除以他們的身高，您得到的比率值約為 0.4（範圍約為 0.41 至 0.45）。這就是為什麼您可以取一個人的步長併除以大約 0.43 來大致估算他們的身高——估計身高很可能在他們實際身高的兩英寸之內（並且可能更接近）。
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本活動由 科學夥伴 合作推出