Каков эффективный модуль портняжной мышцы лягушки, если ее длина увеличилась с 0,032 м до 0,034 м при увеличении
Каков эффективный модуль портняжной мышцы лягушки, если ее длина увеличилась с 0,032 м до 0,034 м при увеличении приложенного к мышце напряжения с 10 кПа до 40 кПа?
13.11.2023 21:46
Объяснение: Модуль портняжной мышцы лягушки может быть рассчитан с использованием закона Гука, который устанавливает зависимость между деформацией и напряжением на объекте. Формула для вычисления модуля портняжной мышцы (E) выглядит следующим образом:
E = (F * L) / (∆L * A)
Где:
E - модуль портняжной мышцы (в Па или Н/м²)
F - сила, применяемая к мышце (в Н)
L - исходная длина мышцы (в м)
∆L - изменение длины мышцы (в м)
A - площадь поперечного сечения мышцы (в м²)
Для решения задачи необходимо найти модуль портняжной мышцы (E), зная исходные данные по длине мышцы и приложенному напряжению.
В данном случае, исходная длина мышцы равна 0,032 м, а изменение длины мышцы равно 0,034 м - 0,032 м = 0,002 м. Приложенное напряжение увеличилось с 10 кПа до 40 кПа.
Рассчитаем модуль портняжной мышцы, подставив известные значения в формулу:
E = ((40 * 10³) * 0,032) / (0,002 * A)
Чтобы получить окончательный ответ, необходимо знать площадь поперечного сечения мышцы (А). Если эта информация не указана в задаче, результат будет зависеть от нее.
Совет: Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется изучить основные принципы закона Гука и понять, как связаны деформация и напряжение в объекте.
Упражнение: Найдите модуль портняжной мышцы лягушки, если ее длина увеличилась с 0,025 м до 0,028 м при увеличении приложенного к мышце напряжения с 20 кПа до 50 кПа. Площадь поперечного сечения мышцы составляет 0,001 м².
Разъяснение:
Эффективный модуль портняжной мышцы лягушки вычисляется с использованием закона Гука, который говорит о том, что напряжение в упругом материале прямо пропорционально его деформации. Формула закона Гука выглядит следующим образом:
$$
F = k \cdot \Delta L
$$
где $F$ - напряжение, или сила, приложенная к мышце, $k$ - коэффициент упругости, $\Delta L$ - изменение длины мышцы.
Мы можем найти коэффициент упругости, используя известные значения длины и напряжения:
$$
k = \frac{F}{\Delta L}
$$
Зная, что $\Delta L = 0,034 м - 0,032 м = 0,002 м$ и $F = 40 кПа - 10 кПа = 30 кПа = 30000 Па$, подставим значения в формулу и решим:
$$
k = \frac{30000 Па}{0,002 м} = 15000000 Па/м
$$
Таким образом, эффективный модуль портняжной мышцы лягушки составляет $15000000 Па/м$.
Дополнительный материал: Вычислите эффективный модуль портняжной мышцы лягушки, если ее длина увеличилась с 0,032 м до 0,034 м при увеличении приложенного к мышце напряжения с 10 кПа до 40 кПа.
Совет: Для лучшего понимания и запоминания материала рекомендуется провести дополнительные упражнения, применяя формулу закона Гука к различным задачам с разными значениями длины и напряжения.
Ещё задача: Какой будет изменение длины мышцы, если приложить к ней напряжение величиной 20 кПа и эффективный модуль портняжной мышцы составит $1.5 \cdot 10^7 Па/м$?