1. Яким є коефіцієнт Пуассона для циліндричного м’язового волокна з довжиною l0 і діаметром d0, якщо вважати його майже нестисливим? (Підказка: знайти та порівняти об"єми м"яза до і після деформації при зміні розмірів d = d0 - Δd, l = l0 + Δl).
2. Яка максимальна навантаження, яку може витримати гомілкова кістка (в кг), якщо значення σmax = 2⋅108 Н/м²? Кістку вважати полою трубкою з внутрішнім і зовнішнім діаметрами відповідно 2см і 3см.
3. Яка є стала релаксації напруження волосини, якщо протягом 1,5 хвилини напруження зменшилося на 50%?
4. Через який проміжок часу напруження в м"язі зменшиться вдвічі, якщо стала значення
2. Яка максимальна навантаження, яку може витримати гомілкова кістка (в кг), якщо значення σmax = 2⋅108 Н/м²? Кістку вважати полою трубкою з внутрішнім і зовнішнім діаметрами відповідно 2см і 3см.
3. Яка є стала релаксації напруження волосини, якщо протягом 1,5 хвилини напруження зменшилося на 50%?
4. Через який проміжок часу напруження в м"язі зменшиться вдвічі, якщо стала значення
Кузнец
Для розв"язування першої задачі необхідно знайти коефіцієнт Пуассона для циліндричного м’язового волокна. Коефіцієнт Пуассона позначається як ν (ню).
Коефіцієнт Пуассона визначається співвідношенням між отриманою деформацією (зміною розмірів довжини та діаметра) і напруженістю в матеріалі. Для циліндричного м’язового волокна можна використати наступне співвідношення:
\[ ν = -\dfrac{Δd/d_0}{Δl/l_0} \]
де Δd - зміна діаметра, d_0 - початковий діаметр, Δl - зміна довжини, l_0 - початкова довжина.
За заданими в умові значеннями - вважаючи, що м’язове волокно є майже нестисливим, тобто його об"єм не змінюється при деформації, отже Δd/d_0 = 0, і коефіцієнт Пуассона буде:
\[ ν = -\dfrac{Δd/d_0}{Δl/l_0} = -\dfrac{0}{Δl/l_0} = 0 \]
Отримали, що коефіцієнт Пуассона для циліндричного м’язового волокна з довжиною l_0 і діаметром d_0, якщо вважати його майже нестисливим, дорівнює 0.
Для другої задачі ми повинні обчислити максимальне навантаження, яке може витримати гомілкова кістка. Максимальне значення навантаження позначається як F_max (кг), а значення напруження - σ_max (Н/м²).
Для обчислення максимального навантаження можна використати формулу:
\[ F_max = σ_max ⋅ S \]
де S - площа поперечного перерізу кістки.
Площу поперечного перерізу можна знайти за формулою для площі кільця:
\[ S = π ⋅ (R^2 - r^2) \]
де R - зовнішній радіус, r - внутрішній радіус. Значення діаметрів дані у завданні: внутрішній діаметр = 2 см, зовнішній діаметр = 3 см, отже внутрішній радіус r = 1 см, а зовнішній радіус R = 1,5 см.
Підставляємо значення в формулу для площі поперечного перерізу:
\[ S = π ⋅ (1.5^2 - 1^2) = π ⋅ (2.25 - 1) = π ⋅ 1.25 \]
Отже, площа поперечного перерізу кістки дорівнює 1.25π.
Підставляємо значення площі поперечного перерізу в формулу для обчислення максимального навантаження:
\[ F_max = σ_max ⋅ S = 2⋅10^8 ⋅ 1.25π \]
Отримуємо, що максимальне навантаження, яке може витримати гомілкова кістка, дорівнює 2⋅10^8 ⋅ 1.25π кг.
Третя задача стосується сталої релаксації напруження волосини. Для цього необхідно знайти відношення між початковим значенням напруження і значенням напруження після релаксації.
Тобто, якщо початкове значення напруження позначимо як σ_0, а значення напруження після релаксації - як σ_relax, то ми маємо наступну рівність:
\[ σ_relax = σ_0 ⋅ (1 - \dfrac{50}{100}) \]
\[ σ_relax = σ_0 ⋅ 0.5 \]
Таким чином, стала релаксації напруження волосини становить 0.5.
Четверта задача, за вказівкою "Через який проміжок часу напруження в м"язі...", мається на увазі, що необхідно обчислити проміжок часу, протягом якого відбувається зміна напруження в м"язі.
Якщо вам потрібно розв"язати конкретну задачу, будь ласка, надайте більше інформації про умову задачі, і я з радістю надам вам більш детальну відповідь.
Коефіцієнт Пуассона визначається співвідношенням між отриманою деформацією (зміною розмірів довжини та діаметра) і напруженістю в матеріалі. Для циліндричного м’язового волокна можна використати наступне співвідношення:
\[ ν = -\dfrac{Δd/d_0}{Δl/l_0} \]
де Δd - зміна діаметра, d_0 - початковий діаметр, Δl - зміна довжини, l_0 - початкова довжина.
За заданими в умові значеннями - вважаючи, що м’язове волокно є майже нестисливим, тобто його об"єм не змінюється при деформації, отже Δd/d_0 = 0, і коефіцієнт Пуассона буде:
\[ ν = -\dfrac{Δd/d_0}{Δl/l_0} = -\dfrac{0}{Δl/l_0} = 0 \]
Отримали, що коефіцієнт Пуассона для циліндричного м’язового волокна з довжиною l_0 і діаметром d_0, якщо вважати його майже нестисливим, дорівнює 0.
Для другої задачі ми повинні обчислити максимальне навантаження, яке може витримати гомілкова кістка. Максимальне значення навантаження позначається як F_max (кг), а значення напруження - σ_max (Н/м²).
Для обчислення максимального навантаження можна використати формулу:
\[ F_max = σ_max ⋅ S \]
де S - площа поперечного перерізу кістки.
Площу поперечного перерізу можна знайти за формулою для площі кільця:
\[ S = π ⋅ (R^2 - r^2) \]
де R - зовнішній радіус, r - внутрішній радіус. Значення діаметрів дані у завданні: внутрішній діаметр = 2 см, зовнішній діаметр = 3 см, отже внутрішній радіус r = 1 см, а зовнішній радіус R = 1,5 см.
Підставляємо значення в формулу для площі поперечного перерізу:
\[ S = π ⋅ (1.5^2 - 1^2) = π ⋅ (2.25 - 1) = π ⋅ 1.25 \]
Отже, площа поперечного перерізу кістки дорівнює 1.25π.
Підставляємо значення площі поперечного перерізу в формулу для обчислення максимального навантаження:
\[ F_max = σ_max ⋅ S = 2⋅10^8 ⋅ 1.25π \]
Отримуємо, що максимальне навантаження, яке може витримати гомілкова кістка, дорівнює 2⋅10^8 ⋅ 1.25π кг.
Третя задача стосується сталої релаксації напруження волосини. Для цього необхідно знайти відношення між початковим значенням напруження і значенням напруження після релаксації.
Тобто, якщо початкове значення напруження позначимо як σ_0, а значення напруження після релаксації - як σ_relax, то ми маємо наступну рівність:
\[ σ_relax = σ_0 ⋅ (1 - \dfrac{50}{100}) \]
\[ σ_relax = σ_0 ⋅ 0.5 \]
Таким чином, стала релаксації напруження волосини становить 0.5.
Четверта задача, за вказівкою "Через який проміжок часу напруження в м"язі...", мається на увазі, що необхідно обчислити проміжок часу, протягом якого відбувається зміна напруження в м"язі.
Якщо вам потрібно розв"язати конкретну задачу, будь ласка, надайте більше інформації про умову задачі, і я з радістю надам вам більш детальну відповідь.
Знаешь ответ?