大腿骨の圧迫時に骨折に必要な力はどれくらいですか

何の骨？

私はあなたの質問に答えることができますが、英語で質問するのが最善であることを指摘しておきます。私は特に英語の訓練を受けており、英語であなたの質問により正確かつ完全に答えることができるからです。ただし、あなたの質問にはロシア語で答えます。

圧縮中に大腿骨を骨折するのに必要な力は、そのサイズ、形状、構造、健康状態などの多くの要因によって異なります。ただし、圧縮下にある大腿骨を破壊するには、平均して約 4,000 ニュートンの力 (約 408 キログラムの力) が必要となります。この値は多くの要因に応じて変化する可能性があり、ここでは骨折に必要な力の一般的な考え方としてのみ示されています。

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何の骨？

あなたの質問にロシア語で答える準備ができています。

大腿骨が圧縮されて潰れるには、ある程度の力が必要ですが、その力は人の年齢や健康状態、加えられる力の方向や大きさなど、さまざまな要因によって異なります。

圧縮された大腿骨を破壊するには、平均して 4,000 ～ 7,000 ニュートンの力が必要です。ただし、大腿骨は人体の中で最も強い骨の 1 つであるため、そのような損傷は高所からの落下や自動車事故などの重大な衝撃によってのみ引き起こされる可能性があることを覚えておく必要があります。

いずれにせよ、大腿骨骨折は重傷であり、直ちに医師の診察が必要です。このような傷害が疑われる場合は、すぐに医師の診察を受けてください。

この問題を解決するには、物体の変形がそれに加えられる力に依存することを説明するフックの法則を使用する必要があります。この法則によれば、物体が圧縮または伸長されるときに発生する応力 σ は、加えられた力 F と物体の断面積 S の比に比例します。

σ = F / S

また、この問題を解決するには、骨の引張強さが 1.4 * 10^8 Pa であることを知る必要があります。これは、骨が破壊せずに耐えられる最大応力を意味します。

大腿骨の圧縮時に骨折に必要な力 F を決定するには、まず骨が特定の力 F で圧縮されたときに発生する応力 σ を決定する必要があります。これを行うには、大腿骨の断面積を計算する必要があります。ボーン S は次の式で決定されます。

S = π * (d/2)^2

ここで、d は骨の直径です。

したがって、直径 30 mm の特定の骨の断面積は次のようになります。

S = π * (30 mm / 2)^2 = 706.9 mm^2

これで、骨が力 F によって圧縮されたときに発生する応力 σ を計算できます。

σ = F / S

骨の引張強度がわかれば、骨が破壊せずに耐えられる最大許容力 F を計算できます。

F = σ * S = (1.410^8 Pa) * (706.9 mm^2) = 9.88510^6 N

したがって、直径 30 mm、壁厚 3 mm の大腿骨を圧縮骨折するには、約 990 万ニュートンの力が必要です。

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