Какой уровень силы требуется для разрушения бедренной кости при её сжатии, если диаметр кости составляет 30 мм, толщина
Какой уровень силы требуется для разрушения бедренной кости при её сжатии, если диаметр кости составляет 30 мм, толщина стенки 3 мм, а предел прочности кости равен 1,4 x 10^8 Па? Пожалуйста, объясните.
15.11.2023 17:26
Разъяснение: Для разрушения бедренной кости при её сжатии нам необходимо узнать уровень силы, который будет достаточным для превышения предела прочности кости.
Для решения данной задачи можно использовать формулу для вычисления напряжения (σ) сжатия:
σ = F / A
где:
σ - напряжение сжатия,
F - сила, приложенная к кости,
A - площадь сечения кости.
В данной задаче необходимо вычислить силу (F), поэтому мы можем переписать формулу следующим образом:
F = σ * A
Для нахождения площади сечения кости (A), мы можем использовать формулу для вычисления площади круга:
A = π * r^2
где:
π - математическая константа, примерно равная 3.14,
r - радиус кости.
В данной задаче диаметр кости равен 30 мм, поэтому радиус будет равен половине диаметра:
r = 30 мм / 2 = 15 мм = 0.015 м
Теперь мы можем вычислить площадь сечения кости:
A = 3.14 * (0.015 м)^2 = 0.000707 м^2
Подставим значения площади сечения кости и предела прочности кости в формулу для силы:
F = (1.4 x 10^8 Па) * 0.000707 м^2
F = 98700 Н
Таким образом, для разрушения бедренной кости при её сжатии требуется сила примерно равная 98700 Н.
Например: Какой уровень силы требуется для разрушения бедренной кости при её сжатии, если диаметр кости составляет 40 мм, толщина стенки 5 мм, а предел прочности кости равен 1.2 x 10^8 Па?
Совет: Чтобы лучше понять данную задачу, полезно вспомнить формулы для вычисления площади круга и напряжения сжатия. Также важно проверять исходные данные на соответствие их размерностям.
Дополнительное задание: Какой уровень силы требуется для разрушения бедренной кости при её сжатии, если диаметр кости составляет 25 мм, толщина стенки 2 мм, а предел прочности кости равен 1.8 x 10^8 Па?