Какой физическую величину представляет напряжение в цилиндрической проволоке, используемой в медицинской практике

Напряжение в цилиндрической проволоке можно определить, используя формулу для напряжения \( \sigma \):

\[ \sigma = \frac{F}{A} \]

где \( F \) - сила, действующая на проволоку, а \( A \) - площадь поперечного сечения проволоки.

Для начала определим силу, действующую на проволоку. В данной задаче этой силой является груз массой 5 кг, который подвешен к проволоке. Для определения силы воспользуемся формулой \( F = m \cdot g \), где \( m \) - масса груза, а \( g \) - ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с²:

\[ F = 5 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} = 49 \, \text{Н} \]

Теперь определим площадь поперечного сечения проволоки. Для цилиндрического объекта площадь поперечного сечения \( A \) можно найти, используя формулу:

\[ A = \pi \cdot r^2 \]

где \( \pi \) (пи) - математическая константа, практически равная 3,14, а \( r \) - радиус проволоки.

В данной задаче диаметр проволоки равен 1 мм. Чтобы найти радиус, поделим диаметр на 2:

\[ r = \frac{1 \, \text{мм}}{2} = 0,5 \, \text{мм} = 0,0005 \, \text{м} \]

Теперь можем найти площадь поперечного сечения:

\[ A = \pi \cdot (0,0005 \, \text{м})^2 = 0,0000007854 \, \text{м}^2 \]

Теперь, имея значения для силы и площади, можем найти напряжение в проволоке:

\[ \sigma = \frac{F}{A} = \frac{49 \, \text{Н}}{0,0000007854 \, \text{м}^2} \approx 62,35 \, \text{МПа} \]

Таким образом, напряжение в цилиндрической проволоке, используемой в медицинской практике для растяжки костей при переломах, при весе груза массой 5 кг, равно примерно 62,35 МПа.