Механическое напряжение в бедренной кости штангиста
Физика

Какое механическое напряжение возникает в бедренной кости штангиста, вес которого составляет 80 кг, при поднятии

Какое механическое напряжение возникает в бедренной кости штангиста, вес которого составляет 80 кг, при поднятии штанги, вес которой превышает его вес в полтора раза, если диаметр кости равен 20 мм? При допустимом напряжении, равном 10^8 Н/м^2, до какого предельного веса может выдерживать кость?
Верные ответы (1):
  • Letuchiy_Fotograf
    Letuchiy_Fotograf
    1
    Показать ответ
    Тема занятия: Механическое напряжение в бедренной кости штангиста

    Разъяснение: Для вычисления механического напряжения в бедренной кости штангиста, необходимо учесть несколько факторов. Во-первых, нам нужно знать массу штангиста и вес штанги, а также учитывать диаметр кости и допустимое напряжение.

    Механическое напряжение (σ) в кости можно вычислить, используя формулу:

    σ = F / A,

    где F - сила, действующая на кость (в данном случае это разность между весом штанги и весом штангиста), A - площадь сечения кости.

    Найдем сначала разность между весом штанги и весом штангиста:

    Разность = вес штанги – вес штангиста
    = 1,5 * 80 кг – 80 кг
    = 120 кг – 80 кг
    = 40 кг

    Для вычисления площади сечения кости воспользуемся формулой площади круга:

    A = π * r²,

    где r - радиус кости (половина диаметра).

    Радиус кости = 20 мм / 2 = 10 мм = 0,01 м

    A = π * (0,01 м)²
    ≈ 0,000314 м²

    Теперь можем вычислить механическое напряжение:

    σ = 40 000 Н / 0,000314 м²
    ≈ 127 388 535,03 Н/м²

    Дополнительный материал:
    Штангист массой 80 кг поднимает штангу, вес которой составляет 120 кг. Радиус бедренной кости равен 10 мм. Какое механическое напряжение возникает в кости?

    Совет: Для лучшего понимания концепции механического напряжения и его расчета, рекомендуется изучить основы механики и сопротивления материалов. Используйте дополнительные ресурсы для более полного понимания указанных понятий.

    Дополнительное задание:
    Штангист массой 90 кг поднимает штангу, вес которой составляет 150 кг. Радиус бедренной кости равен 15 мм. Какое механическое напряжение возникает в кости? Какое максимальное значение веса штангист сможет выдержать с учетом допустимого напряжения, равного 10^8 Н/м²?
Написать свой ответ: