Come cambierà il modulo di elasticità del femore umano?

Il modulo elastico del femore umano cambierà quando lo stress aumenta da 5 Pa a 11 Pa, se la deformazione relativa è rispettivamente 0,025 e 0,055.

Soluzione al problema 10782: Dalle condizioni del problema si conoscono i valori delle deformazioni relative iniziali (ε1 = 0,025) e finali (ε2 = 0,055) del femore, nonché quelle iniziali (σ1 = 5 Pa) e finali (σ2 = 11 Pa). È necessario determinare la variazione del modulo elastico (E) del materiale del femore.

Per risolvere questo problema si utilizza la legge di Hooke, che stabilisce una relazione lineare tra sollecitazione e deformazione dei materiali elastici:

σ = E,

dove σ è lo sforzo, E è il modulo elastico, ε è la deformazione relativa.

Puoi anche utilizzare la formula per determinare la variazione del modulo elastico:

ΔE = E(σ2 - σ1)/(σ1(ε2 - ε1)).

Sostituendo i valori noti, otteniamo:

ΔE = E(11 - 5)/(5(0,055 - 0,025)) = E/2.

Da qui:

E = 2ΔE = 2(5 Pa) = 10 Pa.

Quindi, la variazione del modulo elastico del femore umano è di 10 Pa.

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Qui troverai una breve esposizione del problema, nonché le formule e le leggi utilizzate nella soluzione. In questo prodotto sono riportate anche la formula di calcolo e la risposta al problema.

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Il modulo elastico (noto anche come modulo di Young) del femore umano determina la sua capacità di resistere alla deformazione sotto stress. Se ad una sollecitazione di 5 Pa la deformazione relativa è 0,025, e quando la sollecitazione aumenta a 11 Pa diventa pari a 0,055, allora il modulo di Young può essere determinato come segue:

E = (σ2 - σ1) / (ε2 - ε1)

dove E è il modulo di Young, σ1 e ε1 sono rispettivamente la tensione iniziale e la deformazione relativa, e σ2 e ε2 sono rispettivamente la tensione finale e la deformazione relativa.

Sostituendo i valori nella formula, otteniamo:

E = (11 Pa - 5 Pa) / (0,055 - 0,025) = 320 Pa

Pertanto, il modulo di elasticità del femore umano è 320 Pa.

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