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

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?