Известно, что жёсткость берцовой кости составляет 2,7⋅10^6 Н/м. На сколько миллиметров сожмётся берцовая кость, если масса человека равна 80 кг?

Физика 10 класс Механика. Законы деформации жёсткость берцовой кости берцовая кость физика 10 класс сжатие кости масса человека закон Гука деформация расчёт сжатия физические свойства механика материалов Новый

Для решения данной задачи нам нужно использовать закон Гука, который описывает поведение упругих тел. Закон Гука гласит, что деформация (сжатие или растяжение) тела пропорциональна приложенной силе, при условии, что не превышен предел упругости материала. Формула выглядит следующим образом:

F = k * x

где:

• F - сила, приложенная к телу (в ньютонах);
• k - жёсткость материала (в Н/м);
• x - деформация (сжатие или растяжение) (в метрах).

В данной задаче мы знаем жёсткость берцовой кости (k = 2,7 * 10^6 Н/м) и массу человека (m = 80 кг). Сначала нам нужно найти силу, действующую на берцовую кость. Сила равна весу человека и рассчитывается по формуле:

F = m * g

где:

• g - ускорение свободного падения, которое примерно равно 9,81 м/с².

Теперь подставим значения:

F = 80 кг * 9,81 м/с² = 784,8 Н

Теперь, зная силу, мы можем найти деформацию берцовой кости, используя закон Гука:

x = F / k

Подставим известные значения:

x = 784,8 Н / (2,7 * 10^6 Н/м)

Теперь проведем расчеты:

x ≈ 0,000290 m

Чтобы перевести это значение в миллиметры, нужно умножить на 1000:

x ≈ 0,000290 m * 1000 = 0,290 mm

Таким образом, берцовая кость сожмётся примерно на 0,290 миллиметра.