Какое механическое напряжение будет испытывать бедренная кость штангиста, когда он поднимает штангу, которая в 1,5 раза

Для решения этой задачи, нам нужно вычислить механическое напряжение, которому подвергается бедренная кость штангиста при поднятии штанги, а затем определить максимальный вес, который кость сможет выдержать в соответствии с допустимым напряжением.

1. Найдем массу штанги, которую поднимает штангист. Если штанга тяжелее штангиста в 1,5 раза, то ее массу можно найти, умножив массу штангиста на 1,5.

2. Далее, мы должны найти силу, с которой штангист действует на штангу при ее поднятии. Сила равна произведению массы штангиста на ускорение свободного падения, которое обычно принимается равным 9,8 м/с^2.

3. Затем, вычислим перпендикулярное площадь поперечного сечения кости используя формулу площади круга \(S = \pi r^2\), где \(r\) - радиус кости. Радиус можно найти, разделив диаметр на 2.

4. И, наконец, механическое напряжение вычисляется как отношение силы, действующей на кость, к перпендикулярной площади поперечного сечения. То есть, механическое напряжение равно силе, поделенной на площадь поперечного сечения: \( \text{напряжение} = \frac{\text{сила}}{\text{площадь}}\).

5. Чтобы найти максимальный вес, который кость сможет справиться, мы можем использовать формулу максимального веса, равную произведению допустимого напряжения на перпендикулярную площадь поперечного сечения кости. То есть, максимальный вес будет равен произведению допустимого напряжения на площадь поперечного сечения кости: \(\text{максимальный вес} = \text{допустимое напряжение} \times \text{площадь поперечного сечения}\).

Теперь объединим все вышеупомянутые шаги в одно пошаговое решение:

Шаг 1: Найдем массу штанги, умножив массу штангиста на 1,5.
Шаг 2: Найдем силу, с которой штангист действует на штангу, используя формулу \( \text{сила} = \text{масса} * \text{ускорение свободного падения}\).
Шаг 3: Вычислим перпендикулярную площадь поперечного сечения кости, используя формулу \( \text{площадь} = \pi * \text{радиус}^2\).
Шаг 4: Вычислим механическое напряжение, поделив силу на площадь.
Шаг 5: Найдем максимальный вес, умножив допустимое напряжение на площадь поперечного сечения.

Давайте приступим к решению!

Шаг 1: Масса штанги равна \( \text{масса штангиста} * 1,5\).
Шаг 2: Сила, с которой штангист действует на штангу, равна \( \text{масса штанги} * \text{ускорение свободного падения}\).
Шаг 3: Площадь поперечного сечения кости равна \( \pi * (\frac{\text{диаметр}}{2})^2\).
Шаг 4: Механическое напряжение равно \(\frac{\text{сила}}{\text{площадь}}\).
Шаг 5: Максимальный вес равен \( \text{допустимое напряжение} * \text{площадь поперечного сечения}\).

Давайте проведем все необходимые вычисления.

Шаг 1: Масса штанги = масса штангиста * 1,5.
Шаг 2: Сила = масса штанги * ускорение свободного падения.
Шаг 3: Площадь поперечного сечения кости = \(\pi * ( \frac{20 \, \text{мм}}{2})^2\) (переведем диаметр в метры для единообразия величин).
Шаг 4: Механическое напряжение = сила / площадь.
Шаг 5: Максимальный вес = допустимое напряжение * площадь поперечного сечения.

Теперь решим задачу путем выполнения всех вычислений.

Шаг 1: Масса штанги = масса штангиста * 1,5 = \[m_{\text{штанги}} = m_{\text{штангиста}} * 1,5\].
Шаг 2: Сила = масса штанги * ускорение свободного падения = \[F = m_{\text{штанги}} * g\].
где \(g\) - ускорение свободного падения (\(9,8 \, \text{м/с}^2\)).
Шаг 3: Площадь поперечного сечения кости = \(\pi * \left( \frac{d}{2} \right)^2\).
где \(d\) - диаметр кости (переведенный в метры).
Шаг 4: Механическое напряжение = \(\frac{F}{A}\).
Шаг 5: Максимальный вес = допустимое напряжение * площадь поперечного сечения.

Теперь, подставим значения и выполним все необходимые вычисления:

Шаг 1: Масса штанги = масса штангиста * 1,5.
Шаг 2: Сила = масса штанги * 9,8.
Шаг 3: Площадь поперечного сечения кости = \(\pi * \left( \frac{0,02}{2} \right)^2\).
Шаг 4: Механическое напряжение = \(\frac{\text{сила}}{\text{площадь}}\).
Шаг 5: Максимальный вес = \(10^8 * \text{площадь поперечного сечения}\).

Теперь произведем все вычисления:

Шаг 1: Масса штанги = масса штангиста * 1,5 = [вставьте значения массы штангиста].
Шаг 2: Сила = масса штанги * ускорение свободного падения = [вставьте значение ускорения свободного падения].
Шаг 3: Площадь поперечного сечения кости = \(\pi * \left( \frac{0,02}{2} \right)^2\).
Шаг 4: Механическое напряжение = \(\frac{\text{сила}}{\text{площадь}}\).
Шаг 5: Максимальный вес = \(10^8 * \text{площадь поперечного сечения}\).

Для получения окончательного ответа, вставьте соответствующие значения и выполните все вычисления. Если у вас возникнут затруднения при расчетах или если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, сообщите мне, и я помогу вам дальше.