يمكن تسمية الينابيع بأحد الأجزاء الأكثر شيوعًا والتي تعد جزءًا من الآليات البسيطة والمعقدة. في تصنيعها، يتم استخدام سلك خاص، جرح على طول مسار معين. هناك عدد كبير جدًا من المعلمات المختلفة التي تميز هذا المنتج. الأهم هو معامل الصلابة. ويحدد الخصائص الأساسية للجزء ويمكن حسابها واستخدامها في حسابات أخرى. دعونا نلقي نظرة فاحصة على ميزات هذه المعلمة.

تعريف وصيغة صلابة الربيع

عند النظر في ما هو ثابت الزنبرك، يجب الانتباه إلى مفهوم المرونة. ويستخدم الرمز F للدلالة عليها، وفي هذه الحالة تتميز القوة المرنة للزنبرك بالميزات التالية:

1. ويظهر حصراً عند تشوه الجسم ويختفي إذا اختفى التشوه.
2. عند النظر في صلابة الزنبرك، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه بعد إزالة الحمل الخارجي، يمكن للجسم استعادة حجمه وشكله، جزئيًا أو كليًا. في مثل هذه الحالة، يعتبر التشوه مرنًا.

لا تنس أن الصلابة هي سمة مميزة للأجسام المرنة القادرة على التشوه. السؤال الشائع إلى حد ما هو كيفية الإشارة إلى صلابة الزنبرك في الرسومات أو في الوثائق الفنية. غالبًا ما يستخدم الحرف k لهذا الغرض.

يؤدي التشوه الزائد في الجسم إلى ظهور عيوب مختلفة. الميزات الرئيسية هي ما يلي:

1. يمكن للجزء الحفاظ على معلماته الهندسية أثناء الاستخدام طويل الأمد.
3. مع زيادة المؤشر، ينخفض ​​ضغط الزنبرك تحت تأثير نفس القوة بشكل ملحوظ.
4. المعلمة الأكثر أهمية يمكن أن تسمى معامل الصلابة. يعتمد ذلك على المعلمات الهندسية للمنتج ونوع المادة المستخدمة في التصنيع.

أصبحت الينابيع الحمراء من نوع آخر منتشرة على نطاق واسع. يتم استخدام تعيين اللون في إنتاج منتجات السيارات. يتم استخدام الصيغة التالية للحساب: k=Gd 4 /8D 3 n. تحتوي هذه الصيغة على الرموز التالية:

1. G – يستخدم لتحديد معامل القص. تجدر الإشارة إلى أن هذه الخاصية تعتمد إلى حد كبير على المواد المستخدمة في تصنيع الملفات.
2. د – مؤشر قطري للسلك. يتم إنتاجه عن طريق المتداول. يشار إلى هذه المعلمة أيضًا في الوثائق الفنية.
3. D هو قطر اللفات الناتجة عند لف السلك حول المحور. يتم تحديده اعتمادًا على المهام المعينة. من نواحٍ عديدة، يحدد القطر مقدار الحمل المطبق لضغط الجهاز.
4. ن – عدد اللفات . يمكن أن يختلف هذا المؤشر على نطاق واسع إلى حد ما ويؤثر أيضًا على خصائص الأداء الأساسية للمنتج.

يتم استخدام الصيغة قيد النظر في حالة حساب معامل الصلابة للينابيع الأسطوانية، والتي يتم تركيبها في مجموعة واسعة من الآليات. يتم قياس هذه الوحدة بالنيوتن. يمكن العثور على معامل الصلابة للمنتجات الموحدة في الأدبيات التقنية.

صيغة صلابة اتصال الربيع

لا تنس أنه في بعض الحالات يكون الجسم متصلاً بعدة نوابض. لقد أصبحت مثل هذه الأنظمة منتشرة على نطاق واسع. تحديد الصلابة في هذه الحالة أكثر صعوبة. ومن بين ميزات الاتصال يمكن ملاحظة النقاط التالية:

1. يتميز الاتصال المتوازي بحقيقة أن الأجزاء موضوعة في سلسلة. يمكن لهذه الطريقة أن تزيد بشكل كبير من مرونة النظام الذي تم إنشاؤه.
2. وتتميز الطريقة التسلسلية بكون الأجزاء متصلة ببعضها البعض. تعمل طريقة الاتصال هذه على تقليل درجة المرونة بشكل كبير، ولكنها تسمح بزيادة كبيرة في الحد الأقصى للاستطالة. في بعض الحالات، يكون الحد الأقصى للتمديد هو المطلوب.

وفي كلتا الحالتين، يتم استخدام صيغة معينة تحدد خصائص الاتصال. قد يختلف معامل القوة المرنة بشكل كبير اعتمادًا على خصائص منتج معين.

عند توصيل المنتجات على التوالي، يتم حساب المؤشر على النحو التالي: 1/k=1/k 1 +1/k 2 +…+1/k n. يعتبر المؤشر المعني خاصية مهمة إلى حد ما، وفي هذه الحالة ينخفض. يتم حساب طريقة الاتصال المتوازي على النحو التالي: k=k 1 +k 2 +…k n.

يمكن استخدام مثل هذه الصيغ في مجموعة واسعة من العمليات الحسابية، غالبًا في وقت حل المشكلات الرياضية.

معامل صلابة اتصال الربيع

يحدد المؤشر أعلاه لمعامل صلابة جزء ما للاتصال المتوازي أو المتسلسل العديد من خصائص الاتصال. في كثير من الأحيان يتم تحديد ما هو استطالة الربيع. من بين ميزات الاتصال المتوازي أو التسلسلي يمكن ملاحظة النقاط التالية:

1. عند توصيلها بالتوازي، فإن استطالة كلا المنتجين ستكون متساوية. لا تنس أن كلا الخيارين يجب أن يكون لهما نفس الطول في الوضع الحر. مع التسلسل، يتضاعف المؤشر.
2. الوضع الحر - الوضع الذي يوجد فيه الجزء دون تحميل. وهذا ما يؤخذ بعين الاعتبار في الحسابات في معظم الحالات.
3. يختلف معامل الصلابة حسب طريقة الاتصال المستخدمة. في حالة الاتصال المتوازي يتضاعف المؤشر، وفي حالة الاتصال التسلسلي ينخفض.

لإجراء العمليات الحسابية، تحتاج إلى إنشاء مخطط اتصال لجميع العناصر. يتم تمثيل القاعدة بخط مظلل، ويشار إلى المنتج بشكل تخطيطي، والجسم بشكل مبسط. بالإضافة إلى ذلك، تعتمد الطاقة الحركية وغيرها من الطاقة إلى حد كبير على التشوه المرن.

معامل صلابة الزنبرك اللولبي

في الممارسة العملية وفي الفيزياء، أصبحت الينابيع الأسطوانية منتشرة على نطاق واسع. وتشمل ميزاتها الرئيسية ما يلي:

1. عند الإنشاء، يتم تحديد المحور المركزي الذي تعمل من خلاله معظم القوى المختلفة.
2. في إنتاج المنتج المعني، يتم استخدام سلك قطر معين. وهي مصنوعة من سبيكة خاصة أو معادن عادية. لا تنس أن المادة يجب أن تتمتع بمرونة متزايدة.
3. يتم لف السلك بالتناوب على طول المحور. تجدر الإشارة إلى أنها يمكن أن تكون بنفس الأقطار أو بأقطار مختلفة. أصبحت النسخة الأسطوانية منتشرة على نطاق واسع، لكن النسخة الأسطوانية تتميز بثبات أكبر في الحالة المضغوطة، ويكون الجزء بسمك صغير.
4. تشمل المعلمات الرئيسية القطر الكبير والمتوسطة والصغيرة للمنعطفات، وقطر السلك، ودرجة الحلقات الفردية.

لا تنس أن هناك نوعين من الأجزاء: الضغط والتوتر. يتم تحديد معامل صلابتها بنفس الصيغة. الفرق هو هذا:

1. تتميز نسخة الضغط بترتيب بعيد من المنعطفات. بسبب المسافة بينهما، الضغط ممكن.
2. يحتوي النموذج المصمم للتمدد على حلقات قريبة تقريبًا. يحدد هذا الشكل أن الحد الأقصى من القوة المرنة يتم تحقيقه بأقل قدر من التمدد.
3. يوجد أيضًا خيار تصميم مصمم للالتواء والانحناء. يتم حساب هذه التفاصيل باستخدام صيغ معينة.

يمكن إجراء حساب معامل الزنبرك الأسطواني باستخدام الصيغة المحددة مسبقًا. يحدد أن المؤشر يعتمد على المعلمات التالية:

1. نصف القطر الخارجي للحلقات. كما ذكرنا سابقًا، عند تصنيع جزء ما، يتم استخدام محور يتم لف الحلقات حوله. في الوقت نفسه، لا تنس أن الأقطار المتوسطة والداخلية تتميز أيضا. يشار إلى مؤشر مماثل في الوثائق والرسومات الفنية.
2. عدد الدورات التي تم إنشاؤها. تحدد هذه المعلمة إلى حد كبير الطول الحر للمنتج. بالإضافة إلى ذلك، يحدد عدد الحلقات معامل الصلابة والعديد من العوامل الأخرى.
3. نصف قطر السلك المستخدم. المادة الأولية هي الأسلاك، وهي مصنوعة من سبائك مختلفة. من نواحٍ عديدة، تؤثر خصائصه على جودة المنتج المعني.
4. معامل القص، والذي يعتمد على نوع المادة المستخدمة.

يعتبر معامل الصلابة أحد أهم العوامل التي تؤخذ في الاعتبار عند إجراء مجموعة متنوعة من الحسابات.

الوحدات

عند إجراء العمليات الحسابية، يجب أيضًا مراعاة وحدات القياس التي يتم إجراء الحسابات فيها. عند النظر في استطالة الزنبرك، يتم الانتباه إلى وحدة القياس بالنيوتن.

من أجل تبسيط اختيار الجزء، يشير العديد من الشركات المصنعة إليه من خلال تعيين اللون.

يتم تقسيم الينابيع حسب اللون في صناعة السيارات.

ومن بين ميزات هذه العلامات نلاحظ ما يلي:

1. تتم الإشارة إلى الفئة (أ) بظلال الأبيض والأصفر والبرتقالي والبني.
2. الفئة B متوفرة باللون الأزرق والسماوي والأسود والأصفر.

وكقاعدة عامة، تتم ملاحظة خاصية مماثلة على السطح الخارجي للملف. يطبق المصنعون شريطًا صغيرًا، مما يبسط عملية الاختيار إلى حد كبير.

ميزات حساب صلابة وصلات الربيع

تشير المعلومات الواردة أعلاه إلى أن معامل الصلابة يعد معلمة مهمة إلى حد ما ويجب حسابها عند اختيار المنتج الأنسب وفي العديد من الحالات الأخرى. هذا هو السبب في أن السؤال الشائع إلى حد ما هو كيفية العثور على صلابة الزنبرك. ومن مميزات الاتصال نلاحظ ما يلي:

1. يمكن تحديد امتداد الزنبرك أثناء الحساب، وكذلك أثناء الاختبار. قد يعتمد هذا المؤشر على السلك والمعلمات الأخرى.
2. يمكن استخدام مجموعة متنوعة من الصيغ لإجراء العمليات الحسابية، وستكون النتيجة الناتجة خالية من الأخطاء عمليًا.
3. من الممكن إجراء اختبارات يتم خلالها تحديد المعلمات الرئيسية. لا يمكن تحديد ذلك إلا باستخدام معدات خاصة.

كما ذكرنا سابقًا، هناك طرق اتصال تسلسلية ومتوازية. ويتميز كلاهما بخصائصهما الخاصة التي يجب أخذها بعين الاعتبار.

وفي الختام، نشير إلى أن الجزء المعني هو جزء مهم من تصميم الآليات المختلفة. التصميم غير الصحيح لن يستمر لفترة طويلة. وفي الوقت نفسه، لا ينبغي لنا أن ننسى أن الكثير من التشوه يؤدي إلى تدهور خصائص الأداء.

تعريف وصيغة معامل صلابة الربيع

القوة المرنة ()، التي تنشأ نتيجة لتشوه الجسم، وخاصة الزنبرك، الموجهة في الاتجاه المعاكس لحركة جزيئات الجسم المشوه، تتناسب مع استطالة الزنبرك:

ويعتمد ذلك على شكل الجسم وحجمه والمادة المصنوعة منها الجسم (الزنبرك).

في بعض الأحيان يُشار إلى معامل الصلابة بالحرفين D وc.

تشير قيمة معامل صلابة الزنبرك إلى مدى مقاومته للأحمال ومدى قوة مقاومته عند تعرضه.

معامل صلابة اتصال الربيع

إذا تم توصيل عدد معين من النوابض على التوالي، فيمكن حساب الصلابة الإجمالية لهذا النظام على النحو التالي:

في حالة أننا نتعامل مع عدد n من النوابض المتصلة على التوازي، فإن الصلابة الناتجة يتم الحصول عليها على النحو التالي:

معامل صلابة الزنبرك اللولبي

لنفكر في زنبرك على شكل حلزوني، مصنوع من سلك ذو مقطع عرضي دائري. إذا اعتبرنا تشوه الزنبرك كمجموعة من التحولات الأولية في حجمه تحت تأثير القوى المرنة، فيمكن حساب معامل الصلابة باستخدام الصيغة:

أين نصف قطر الزنبرك، هو عدد اللفات في الزنبرك، هو نصف قطر السلك، هو معامل القص (ثابت يعتمد على المادة).

الوحدات

الوحدة الأساسية لقياس معامل الصلابة في نظام SI هي:

أمثلة على حل المشكلات

www.solverbook.com

معامل المرونة - دليل الكيميائي 21

أرز. 61. معامل التمدد المرن لفحم الكوك الذي تم الحصول عليه في مكعب من بقايا تكسير الزيت الديفوني الكبريتي والمكلس عند 1300 درجة مئوية لمدة 5 ساعات

mylink" data-url="http://chem21.info/info/392465/">chem21.info عناصر نظرية المرونة | عالم اللحام مقدمة تحت تأثير القوى الخارجية، يغير أي جسم صلب شكله - فهو مشوه. يسمى التشوه الذي يختفي عندما تتوقف القوى عن العمل بالمرونة. عندما يتعرض الجسم لتشوه مرن، تنشأ قوى مرنة داخلية تميل إلى إعادة الجسم إلى شكله الأصلي. ويتناسب حجم هذه القوى مع تشوه الجسم. سلالة الشد والضغط الاستطالة الناتجة للعينة (Δl) تحت تأثير قوة خارجية (F) تتناسب مع حجم القوة المؤثرة، والطول الأولي (l) وتتناسب عكسيا مع مساحة المقطع العرضي (S) - قانون هوك : تسمى الكمية E بمعامل المرونة من النوع الأول أو معامل يونج وتميز الخصائص المرنة للمادة. الكمية F/S = p تسمى الجهد. يتميز تشوه القضبان من أي طول ومقطع عرضي (العينات) بقيمة تسمى التشوه الطولي النسبي، ε = Δl/l. قانون هوك للعينات من أي شكل: 2) معامل يونج يساوي عدديًا الجهد الذي يضاعف طول العينات. ومع ذلك، يحدث تمزق العينة عند ضغوط أقل بكثير. يوضح الشكل 1 بيانياً الاعتماد التجريبي لـ p على ε، حيث pmax هي القوة النهائية، أي. الضغط الذي يتم عنده الحصول على تضييق محلي (رقبة) على القضيب، ptek هي قوة الخضوع، أي. الإجهاد الذي يحدث عنده الخضوع (أي زيادة في التشوه دون زيادة في قوة التشوه)، pel هو الحد المرن، أي. الجهد الذي يكون قانون هوك صالحًا (بمعنى تأثير القوة على المدى القصير). وتنقسم المواد إلى هشة وقابلة للسحب. تنكسر المواد الهشة عند استطالات نسبية منخفضة جدًا. عادة ما تتحمل المواد الهشة ضغطًا أكبر من التوتر دون أن تنكسر. جنبا إلى جنب مع تشوه الشد، لوحظ انخفاض في قطر العينة. إذا كان Δd هو التغير في قطر العينة، فإن ε1 = Δd/d يُسمى عادة بالسلالة العرضية النسبية. تظهر التجربة أن |ε1/ε| القيمة المطلقة μ = |ε1/ε| وتسمى نسبة الانفعال المستعرض أو نسبة بواسون. القص هو تشوه يتم فيه إزاحة جميع طبقات الجسم الموازية لمستوى معين بالنسبة لبعضها البعض. أثناء القص، لا يتغير حجم العينة المشوهة. يُطلق على الجزء AA1 (الشكل 2)، الذي يتم من خلاله إزاحة مستوى ما بالنسبة إلى الآخر، اسم الإزاحة المطلقة. في زوايا القص الصغيرة، الزاوية α ≈ tan α = AA1/AD تميز التشوه النسبي وتسمى القص النسبي. حيث يسمى المعامل G بمعامل القص. انضغاط المادة يؤدي الضغط الشامل للجسم إلى انخفاض حجم الجسم بمقدار ΔV وظهور قوى مرنة تميل إلى إعادة الجسم إلى حجمه الأصلي. الانضغاطية (β) هي كمية تساوي عددياً التغير النسبي في حجم الجسم ΔV/V عندما يتغير الضغط (p) الذي يعمل بشكل طبيعي على السطح بمقدار واحد. يُطلق على مقلوب الانضغاط اسم معامل الحجم (K). يتم حساب التغير في حجم الجسم ΔV مع زيادة شاملة في الضغط بمقدار ΔP بواسطة الصيغة العلاقات بين الثوابت المرنة ترتبط معامل يونغ ونسبة بواسون ومعامل الحجم ومعامل القص بالمعادلات: والتي، بناءً على خاصيتين مرنتين معروفتين، تسمح، لتقريب أولي، بحساب الباقي. يتم تحديد الطاقة المحتملة للتشوه المرن بواسطة الصيغة وحدات معامل المرونة: N/m2 (SI)، داين/cm2 (SGS)، كجمf/m2 (MKGSS) وkgf/mm2. 1 كجم قوة/مم2 = 9.8106 نيوتن/م2 = 9.8107 داين/سم2 = 10-6 كجم قوة/م2 طلب جدول 1 - حدود قوة بعض المواد (كجم/مم2) قوة الشد الموادفي التوتر في الضغط أمينوبلاست الطبقات 8 20 الباكليت 2–3 8–10 أسمنت - 0,5–3,5 فينيبلاست 4 8 جيتيناكس 15–17 15–18 الجرانيت 0,3 15–26 الجرافيت 0,5–1,0 1,6–3,8 البلوط (عند رطوبة 15٪) على طول الحبوب 9,5 5 البلوط (عند رطوبة 15٪) عبر الحبوب - 1,5 قالب طوب - 0,74–3 النحاس والبرونز 22–50 - الجليد (0 درجة مئوية) 0,1 0,1–0,2 بلاط البوليسترين 0,06 - بولي أكريليت (زجاج شبكي) 5 7 البوليسترين 4 10 الصنوبر (عند رطوبة 15٪) على طول الحبوب 8 4 الصنوبر (عند رطوبة 15%) عبر الحبوب - 0,5 الصلب للهياكل 38–42 - الصلب السيليكون والكروم والمنغنيز 155 - الصلب الكربوني 32–80 - الصلب السكك الحديدية 70–80 - تكستولايت بي تي كيه 10 15–25 فينوبلاست تكستوليت 8–10 10–26 فتوروبلاست-4 2 - سيلون 4 16 شريط سينمائي 5–7 - الحديد الزهر الأبيض - ما يصل إلى 175 الحديد الزهر ذو حبيبات دقيقة باللون الرمادي 21–25 ما يصل إلى 140 الحديد الزهر العادي باللون الرمادي 14–18 60–100 الجدول 2 - المعامل المرنة ونسب بواسون اسم المادة معامل يونغ E، 107 N/m2 معامل القص G، 107 N/m2 نسبة بواسون μ الألومنيوم 6300–7000 2500–2600 0,32–0,36 أسمنت 1500–4000 700–1700 0,1–0,15 البزموت 3200 1200 0,33 برونز الألومنيوم، صب 10300 4100 0,25 برونز فوسفوري ملفوف 11300 4100 0,32–0,35 الجرانيت والرخام 3500–5000 1400–4400 0,1–0,15 دورالومين ملفوف 7000 2600 0,31 الحجر الجيري كثيف 3500 1500 0,2 إنفار 13500 5500 0,25 الكادميوم 5000 1900 0,3 ممحاة 0,79 0,27 0,46 خيط كوارتز (منصهر) 7300 3100 0,17 كونستانتان 16000 6100 0,33 سفينة نحاسية مدرفلة 9800 3600 0,36 مانجانين 12300 4600 0,33 النحاس المدرفلة 10800 3900 0,31–0,34 النحاس المسحوب على البارد 12700 4800 0,33 النيكل 20400 7900 0,28 زجاج شبكي 525 148 0,35 مطاط مبركن ناعم 0,15–0,5 0,05–0,15 0,46–0,49 فضة 8270 3030 0,37 سبائك الفولاذ 20600 8000 0,25–0,30 الصلب الكربوني 19500–20500 800 0,24–0,28 زجاج 4900–7800 1750–2900 0,2–0,3 التيتانيوم 11600 4400 0,32 شريط سينمائي 170–190 65 0,39 الزنك المدرفلة 8200 3100 0,27 الحديد الزهر الأبيض والرمادي 11300–11600 4400 0,23–0,27 الجدول 3 - انضغاط السوائل عند درجات حرارة مختلفة درجة حرارة المادة، درجة مئوية في نطاق الضغط، أجهزة الصراف الآلي للانضغاط β، 10-6 أجهزة الصراف الآلي-1 الأسيتون 14,2 9–36 111 0 100–500 82 0 500–1000 59 0 1000–1500 47 0 1500–2000 40 البنزين 16 8–37 90 20 99–296 78,7 20 296–494 67,5 ماء 20 1–2 46 الجلسرين 14,8 1–10 22,1 زيت الخروع 14,8 1–10 47,2 الكيروسين 1 1–15 67,91 16,1 1–15 76,77 35,1 1–15 82,83 52,2 1–15 92,21 72,1 1–15 100,16 94 1–15 108,8 حمض الكبريتيك 0 1–16 302,5 حمض الاسيتيك 25 92,5 81,4 الكيروسين 10 1–5,25 74 100 1–5,25 132 النيتروبنزين 25 192 43,0 زيت الزيتون 14,8 1–10 56,3 20,5 1–10 63,3 البارافين (نقطة الانصهار 55 درجة مئوية) 64 20–100 83 100 20–400 24 185 20–400 137 الزئبق 20 1–10 3,91 الإيثانول 20 1–50 112 20 50–100 102 20 100–200 95 20 200–300 86 20 300–400 80 100 900–1000 73 التولوين 10 1–5,25 79 20 1–2 91,5 weldworld.ru معامل المرونة - ويكي ru-wiki.org معامل المرونة - ويكيبيديا RU في التوصيل المتسلسل يوجد n(\displaystyle n) نوابض ذات صلابة k1,k2,...,kn.(\displaystyle k_(1),k_(2),...,k_(n).) من هوك القانون ( F=−kl(\displaystyle F=-kl) ، حيث l هي الاستطالة) ويترتب على ذلك أن F=k⋅l.(\displaystyle F=k\cdot l.) مجموع استطالات كل ربيع هو يساوي الاستطالة الكلية للاتصال بأكمله l1+l2+ ...+ln=l.(\displaystyle l_(1)+l_(2)+...+l_(n)=l.) يتم التأثير على كل زنبرك بنفس القوة F.(\displaystyle F.) وفقًا لقانون هوك، F=l1⋅k1=l2⋅k2=...=ln⋅kn.(\displaystyle F=l_(1)\ cdot k_(1)=l_(2)\cdot k_(2)=...=l_(n)\cdot k_(n).) من التعبيرات السابقة نشتق: l=F/k,l1=F/ k1,l2 =F/k2,...,ln=F/kn.(\displaystyle l=F/k,\quad l_(1)=F/k_(1),\quad l_(2)=F/ k_(2 ),\quad ...,\quad l_(n)=F/k_(n).) باستبدال هذه التعبيرات في (2) والقسمة على F,(\displaystyle F,) نحصل على 1/k= 1/k1+ 1/k2+...+1/kn,(\displaystyle 1/k=1/k_(1)+1/k_(2)+...+1/k_(n),) وهو ما بحاجة إلى إثبات. http-wikipedia.ru نسبة بواسون والصيغة والأمثلة تعريف وصيغة نسبة بواسون دعونا ننتقل إلى النظر في تشوه الجسم الصلب. في العملية قيد النظر، يحدث تغيير في حجم وحجم وشكل الجسم في كثير من الأحيان. وبالتالي، يحدث التمدد الطولي النسبي (الضغط) لجسم ما مع تضييقه العرضي النسبي (التوسع). في هذه الحالة، يتم تحديد التشوه الطولي بالصيغة: أين طول العينة قبل التشوه، هو التغير في الطول تحت الحمل. ومع ذلك، أثناء التوتر (الضغط)، لا يتغير طول العينة فحسب، بل تتغير أيضًا الأبعاد العرضية للجسم. يتميز التشوه في الاتجاه العرضي بحجم التضييق العرضي النسبي (التوسع): أين هو قطر الجزء الأسطواني من العينة قبل التشوه (الحجم العرضي للعينة). لقد وجد تجريبياً أنه في ظل التشوهات المرنة تكون المساواة: تعد نسبة بواسون، إلى جانب معامل يونج (E)، إحدى خصائص الخصائص المرنة للمادة. نسبة بواسون للإجهاد الحجمي إذا كان معامل التشوه الحجمي () مساوياً لـ: أين هو التغير في حجم الجسم، هو الحجم الأولي للجسم. ومن ثم، بالنسبة للتشوهات المرنة، تكون العلاقة التالية: في كثير من الأحيان في الصيغة (6) يتم تجاهل مصطلحات الطلبات الصغيرة واستخدامها في النموذج: بالنسبة للمواد المتناحية، يجب أن تكون نسبة بواسون ضمن: إن وجود قيم سلبية لنسبة بواسون يعني أنه عند تمديد الجسم، يمكن أن تزيد الأبعاد العرضية. وهذا ممكن في ظل وجود تغيرات فيزيائية وكيميائية أثناء تشوه الجسم. تسمى المواد التي تكون نسبة بواسون فيها أقل من الصفر بالمواد المساعدة. القيمة القصوى لنسبة بواسون هي خاصية للمواد الأكثر مرونة. تنطبق قيمته الدنيا على المواد الهشة. لذلك فإن نسبة بواسون للفولاذ تتراوح من 0.27 إلى 0.32. تتراوح نسبة بواسون للمطاط بين 0.4 - 0.5. نسبة بواسون وتشوه البلاستيك التعبير (4) صحيح أيضًا بالنسبة للتشوهات البلاستيكية، ولكن في هذه الحالة تعتمد نسبة بواسون على حجم التشوه: مع زيادة التشوه وحدوث تشوهات بلاستيكية كبيرة، ثبت تجريبيا أن التشوه البلاستيكي يحدث دون تغيير حجم المادة، لأن هذا النوع من التشوه يحدث بسبب تحولات طبقات المادة. الوحدات نسبة بواسون هي كمية فيزيائية ليس لها بعد. أمثلة على حل المشكلات www.solverbook.com نسبة بواسون - ويكي تتناول هذه المقالة معلمة تميز الخصائص المرنة للمادة. إذا كنت تريد مفهوم الديناميكا الحرارية، انظر الأس الأديابي. نسبة بواسون (يشار إليها بـ ν(\displaystyle \nu ) أو μ(\displaystyle \mu)) هي نسبة الضغط العرضي النسبي إلى التوتر الطولي النسبي. ولا يعتمد هذا المعامل على حجم الجسم، بل على طبيعة المادة التي تصنع منها العينة. تصف نسبة بواسون ومعامل يونج الخصائص المرنة للمادة المتناحية بشكل كامل. بدون أبعاد، ولكن يمكن الإشارة إليها بوحدات نسبية: مم/مم، م/م. قضيب متجانس قبل وبعد تطبيق قوى الشد عليه. دعونا نطبق قوى الشد على قضيب متجانس. ونتيجة لتأثير هذه القوى، سوف يتشوه القضيب بشكل عام في كلا الاتجاهين الطولي والعرضي. دع l(\displaystyle l) وd(\displaystyle d) هما طول العينة وحجمها العرضي قبل التشوه، ودع l′(\displaystyle l^(\prime )) و d′(\displaystyle d^(\ Prime )) هو الطول والحجم العرضي للعينة بعد التشوه. إذن الاستطالة الطولية هي قيمة تساوي (l′−l)(\displaystyle (l^(\prime )-l)) والضغط المستعرض هو قيمة تساوي −(d′−d)(\displaystyle -(d ^( \prime )-d)) . إذا تمت الإشارة إلى (l′−l)(\displaystyle (l^(\prime )-l)) بالرمز Δl(\displaystyle \Delta l) و (d′−d)(\displaystyle (d^(\prime ) - d)) مثل Δd(\displaystyle \Delta d) ، فإن الاستطالة الطولية النسبية ستكون مساوية للقيمة Δll(\displaystyle (\frac (\Delta l)(l)))، وسيكون الضغط العرضي النسبي تساوي القيمة −Δdd(\displaystyle - (\frac (\Delta d)(d))) . بعد ذلك، وبالترميز المقبول، تكون نسبة بواسون μ(\displaystyle \mu ) بالشكل التالي: μ=−ΔddlΔl.(\displaystyle \mu =-(\frac (\Delta d)(d))(\frac (l)(\Delta l)).) عادة، عندما يتم تطبيق قوى الشد على قضيب، فإنه يستطيل في الاتجاه الطولي وينكمش في الاتجاهات العرضية. وبالتالي، في مثل هذه الحالات، Δll>0(\displaystyle (\frac (\Delta l)(l))>0) وΔdd<0{\displaystyle {\frac {\Delta d}{d}}<0} , так что коэффициент Пуассона положителен. Как показывает опыт, при сжатии коэффициент Пуассона имеет то же значение, что и при растяжении. بالنسبة للمواد الهشة تمامًا، تكون نسبة بواسون 0، وبالنسبة للمواد غير القابلة للضغط تمامًا تكون 0.5. بالنسبة لمعظم أنواع الفولاذ، يبلغ هذا المعامل حوالي 0.3، وبالنسبة للمطاط فهو حوالي 0.5. هناك أيضًا مواد (أساسًا بوليمرات) ذات نسبة بواسون سالبة، وتسمى هذه المواد بالمواد المساعدة. وهذا يعني أنه عند تطبيق قوة الشد، يزداد المقطع العرضي للجسم. على سبيل المثال، الورق المصنوع من الأنابيب النانوية أحادية الجدار له نسبة بواسون موجبة، ومع زيادة نسبة الأنابيب النانوية متعددة الجدران، هناك تحول حاد إلى قيمة سالبة تبلغ -0.20. العديد من البلورات متباينة الخواص لها نسبة بواسون سلبية، حيث أن نسبة بواسون لمثل هذه المواد تعتمد على زاوية اتجاه البنية البلورية بالنسبة لمحور الشد. تم العثور على معامل سلبي في مواد مثل الليثيوم (الحد الأدنى للقيمة هو −0.54)، الصوديوم (−0.44)، البوتاسيوم (−0.42)، الكالسيوم (−0.27)، النحاس (−0.13) وغيرها. 67% من البلورات المكعبة في الجدول الدوري لها نسبة بواسون سالبة.

الحمل المعلق على الزنبرك يسبب تشوهه. إذا كان الزنبرك قادرًا على استعادة شكله الأصلي، فإن تشوهه يسمى المرونة.

بالنسبة للتشوهات المرنة، يتم استيفاء قانون هوك:

حيث التحكم F ¾ القوة المرنة؛ ك¾ معامل المرونة (صلابة)؛ د ل- امتداد الربيع .

ملحوظة: العلامة "-" تحدد اتجاه القوة المرنة.

إذا كان الحمل في حالة توازن، فإن القوة المرنة تساوي عدديًا قوة الجاذبية: كد ل = م ز، ثم يمكنك العثور على معامل مرونة الربيع:

أين م¾ وزن البضائع ز¾تسارع السقوط الحر.

رسم بياني 1		أرز. 2

عندما تكون الزنبركات متصلة على التوالي (انظر الشكل 1)، تكون القوى المرنة الناشئة في الزنبركات متساوية، ويكون الاستطالة الكلية لنظام الزنبرك هي مجموع الاستطالات في كل زنبرك.

يتم تحديد معامل الصلابة لمثل هذا النظام بالصيغة:

أين ك 1 - صلابة الربيع الأول. ك 2 - تصلب الزنبرك الثاني .

عندما تكون النوابض متصلة بالتوازي (انظر الشكل 2)، فإن استطالة النوابض تكون هي نفسها، والقوة المرنة الناتجة تساوي مجموع القوى المرنة في النوابض الفردية.

تم العثور على معامل الصلابة للتوصيل المتوازي للينابيع بالصيغة:

كالدقة = ك 1 + ك 2 . (3)

أمر العمل

1. قم بتوصيل الزنبرك بالحامل ثلاثي الأرجل. تعليق الأوزان من كل زنبرك بترتيب زيادة الكتلة، وقياس استطالة الزنبرك د ل.

2. حسب الصيغة F = ملغاحسب القوة المرنة.

3. إنشاء رسوم بيانية لاعتماد القوة المرنة على حجم استطالة الزنبرك. من خلال ظهور الرسوم البيانية، حدد ما إذا كان قانون هوك محققًا أم لا.

5. أوجد الخطأ المطلق لكل قياس

د ك ط = ê ك ط - كالأربعاء ê.

6. أوجد القيمة المتوسطة الحسابية للخطأ المطلق د كتزوج

7. أدخل نتائج القياسات والحسابات في الجدول.

1. قم بإجراء القياسات (كما هو موضح في المهمة 1) واحسب معاملات المرونة للينابيع المتصلة المتسلسلة والمتوازية.

2. أوجد متوسط ​​قيمة المعاملات وخطأ قياساتها. أدخل نتائج القياسات والحسابات في الجدول.

4. ابحث عن الخطأ التجريبي من خلال مقارنة القيم النظرية لمعامل المرونة مع القيم التجريبية باستخدام الصيغة:

.

م، كلغ
F، ن
الربيع الأول
د ل 1 م
ك 1، ن / م							كمتوسط ​​=
د ك 1، ن / م							د كمتوسط ​​=
الربيع الثاني
د ل 2، م
ك 2، ن / م							كمتوسط ​​=
د ك 2، ن / م							د كمتوسط ​​=
اتصال سلسلة من الينابيع
د ل، م
ك، ن / م							كمتوسط ​​=
د ك، ن / م							د كمتوسط ​​=
اتصال متوازي من الينابيع
د ل، م
ك، ن / م							كمتوسط ​​=
د ك، ن / م							د كمتوسط ​​=

أسئلة التحكم

صياغة قانون هوك.

تحديد التشوه ومعامل المرونة. قم بتسمية وحدات قياس هذه الكميات في النظام الدولي للوحدات.

كيف يتم العثور على معامل المرونة للتوصيل المتوازي والمتسلسل للينابيع؟

العمل المخبري رقم 1-5

دراسة قوانين الديناميكا

التحرك إلى الأمام

المعلومات النظرية

دينامياتيدرس أسباب الحركة الميكانيكية.

التعطيل- قدرة الجسم على الحفاظ على حالة السكون أو الحركة المنتظمة المستقيمة إذا لم تؤثر الأجسام الأخرى على هذا الجسم.

الوزن م (كجم)- مقياس كمي لقصور الجسم.

قانون نيوتن الأول:

هناك أنظمة مرجعية يكون فيها الجسم في حالة سكون أو في حالة حركة خطية موحدة إذا لم تؤثر عليه أجسام أخرى.

تسمى الأطر المرجعية التي يتم فيها استيفاء قانون نيوتن الأول بالقصور الذاتي.

قوة (ن) هي كمية متجهة تميز التفاعل بين الأجسام أو أجزاء الجسم.

مبدأ تراكب القوى:

إذا كانت القوى تؤثر في وقت واحد على نقطة مادية، فيمكن استبدالها بالقوة الناتجة.

I. صلابة الربيع

ما هو صلابة الربيع ?
واحدة من أهم العوامل المتعلقة بالمنتجات المعدنية المرنة لأغراض مختلفة هي صلابة الزنبرك. إنه يشير إلى مدى مقاومة الزنبرك لتأثير الأجسام الأخرى ومدى قوته عند تعرضه لها. قوة المقاومة تساوي ثابت الزنبرك.

ماذا يؤثر هذا المؤشر؟
الزنبرك هو منتج مرن إلى حد ما يضمن نقل الحركات الدورانية الانتقالية إلى الأجهزة والآليات التي يوجد بها. ولا بد من القول أنه يمكنك أن تجد النوابض في كل مكان؛ فكل آلية ثالثة في المنزل مجهزة بنابض، ناهيك عن عدد هذه العناصر المرنة في الأجهزة الصناعية. في هذه الحالة، سيتم تحديد موثوقية تشغيل هذه الأجهزة من خلال درجة صلابة الربيع. هذه القيمة، التي تسمى ثابت الزنبرك، تعتمد على القوة التي يجب تطبيقها لضغط الزنبرك أو تمديده. يتم تحديد استقامة الزنبرك إلى حالته الأصلية من خلال المعدن الذي صنع منه، ولكن ليس من خلال درجة الصلابة.

على ماذا يعتمد هذا المؤشر؟
يحتوي عنصر بسيط مثل الزنبرك على العديد من الأصناف حسب درجة الغرض. وفقًا لطريقة نقل التشوه إلى الآلية والشكل، يتم التمييز بين الشكل الحلزوني والمخروطي والأسطواني وغيرها. لذلك، يتم تحديد صلابة منتج معين أيضًا من خلال طريقة نقل التشوه. سوف تقوم خاصية التشوه بتقسيم منتجات الزنبرك إلى نوابض الالتواء والضغط والانحناء والشد.

عند استخدام نوابض في الجهاز في وقت واحد، ستعتمد درجة صلابتهما على طريقة التثبيت - مع وجود اتصال متوازي في الجهاز، ستزداد صلابة الزنبركات، ومع الاتصال التسلسلي، ستنخفض.

ثانيا. معامل صلابة الربيع

معامل صلابة الربيع وتعتبر منتجات الربيع من أهم المؤشرات التي تحدد العمر التشغيلي للمنتج. لحساب معامل الصلابة يدويًا، توجد صيغة بسيطة (انظر الشكل 1)، ويمكنك أيضًا استخدام حاسبة الزنبرك الخاصة بنا، والتي ستساعدك بسهولة في إجراء جميع الحسابات الضرورية. ومع ذلك، فإن صلابة الزنبرك لن تؤثر إلا بشكل غير مباشر على عمر الخدمة للآلية بأكملها - وستكون الميزات النوعية الأخرى للجهاز ذات أهمية أكبر.

6. طرق البحث السليمة في الطب: الإيقاع، والتسمع. تخطيط صوتي للقلب.

التسمع

قرع

تخطيط صوتي للقلب

7. الموجات فوق الصوتية. استقبال وتسجيل الموجات فوق الصوتية على أساس التأثير الكهرضغطية العكسي والمباشر.

8. تفاعل الموجات فوق الصوتية بمختلف الترددات والشدة مع المادة. تطبيق الموجات فوق الصوتية في الطب.

الذبذبات والموجات الكهرومغناطيسية.

4. مقياس الموجات الكهرومغناطيسية. تصنيف فترات التردد المعتمدة في الطب

5. التأثير البيولوجي للإشعاع الكهرومغناطيسي على الجسم. الإصابات الكهربائية.

6.الإنفاذ الحراري. العلاج بالموجات فوق الصوتية. الحث الحراري. العلاج بالميكروويف.

7. عمق تغلغل الإشعاع الكهرومغناطيسي غير المؤين في البيئة البيولوجية. اعتمادها على التردد. طرق الحماية من الإشعاع الكهرومغناطيسي.

البصريات الطبية

1. الطبيعة الفيزيائية للضوء. الخصائص الموجية للضوء. الطول الموجي للضوء. الخصائص الفيزيائية والنفسية للضوء.

2. انعكاس وانكسار الضوء. انعكاس داخلي كامل. الألياف الضوئية وتطبيقاتها في الطب.

5. القرار والحد من القرار للمجهر. طرق زيادة الدقة.

6. طرق الفحص المجهري الخاصة. المجهر الغمر. مجهر المجال المظلم. المجهر الاستقطابي.

فيزياء الكم.

2. خط الطيف للإشعاع الذري. تفسيرها موجود في نظرية ن. بور.

3. الخصائص الموجية للجزيئات. فرضية دي برولي وتبريرها التجريبي.

4. المجهر الإلكتروني: مبدأ التشغيل؛ القرار والتطبيق في البحوث الطبية.

5. شرح ميكانيكا الكم لتركيب الأطياف الذرية والجزيئية.

6. التلألؤ أنواعه. تلألؤ ضوئي. قانون ستوكس. التألق الكيميائي.

7. تطبيق التلألؤ في البحوث الطبية الحيوية.

8. التأثير الكهروضوئي. معادلة أينشتاين للتأثير الكهروضوئي الخارجي. الثنائي الضوئي. أنبوب المضاعف الضوئي.

9. خصائص إشعاع الليزر. علاقتها بالبنية الكمومية للإشعاع.

10. الإشعاع المتماسك. مبادئ الحصول على الصور المجسمة واستعادتها.

11. مبدأ تشغيل ليزر الهليوم والنيون. عكس السكان من مستويات الطاقة. ظهور وتطور الانهيارات الجليدية الفوتون.

12. تطبيقات الليزر في الطب.

13. الرنين البارامغناطيسي الإلكتروني. EPR في الطب.

14. الرنين المغناطيسي النووي. استخدام الرنين المغناطيسي النووي في الطب.

إشعاعات أيونية

1. الأشعة السينية وطيفها. Bremsstrahlung والإشعاع المميز وطبيعته.

3. تطبيق الأشعة السينية في التشخيص. الأشعة السينية. التصوير الشعاعي. التصوير الفلوري. الاشعة المقطعية.

4. تفاعل الأشعة السينية مع المادة: الامتصاص الضوئي، التشتت المتماسك، تشتت كومبتون، التكوين الزوجي. احتمالات هذه العمليات.

5. النشاط الإشعاعي. قانون الاضمحلال الإشعاعي. نصف الحياة. وحدات نشاط الأدوية المشعة.

6 قانون توهين الإشعاعات المؤينة. معامل التوهين الخطي. نصف سمك طبقة التوهين. معامل التوهين الشامل.

8. إنتاج واستخدام الأدوية المشعة للتشخيص والعلاج.

9. طرق تسجيل الإشعاعات المؤينة: عداد جيجر، حساس التلألؤ، غرفة التأين.

10. قياس الجرعات. مفهوم الامتصاص والتعرض والجرعة المكافئة وقوتها. وحدات القياس الخاصة بهم. الوحدة غير النظامية هي الأشعة السينية.

الميكانيكا الحيوية.

1. قانون نيوتن الثاني. حماية الجسم من الأحمال الديناميكية المفرطة والإصابات.

2. أنواع التشوه. قانون هوك. معامل الصلابة. معامل المرونة. خصائص أنسجة العظام.

3. الأنسجة العضلية. هيكل ووظائف الألياف العضلية. تحويل الطاقة أثناء انقباض العضلات. كفاءة انقباض العضلات.

4. الوضع متساوي التوتر في عمل العضلات. عمل العضلات الساكنة.

5. الخصائص العامة للجهاز الدوري. سرعة حركة الدم في الأوعية. حجم الدم في السكتة الدماغية. عمل وقوة القلب.

6. معادلة بوازيوي. مفهوم المقاومة الهيدروليكية للأوعية الدموية وطرق التأثير عليها.

7. قوانين حركة السوائل. معادلة الاستمرارية؛ ارتباطها بميزات الجهاز الشعري. معادلة برنولي؛ علاقتها بإمدادات الدم إلى الدماغ والأطراف السفلية.

8. حركة السوائل الصفحية والمضطربة. رقم رينولدز. قياس ضغط الدم بطريقة كوروتكوف.

9. معادلة نيوتن. معامل اللزوجة. الدم يشبه السائل غير النيوتوني. لزوجة الدم طبيعية وفي الأمراض.

الفيزياء الحيوية للأغشية الخلوية والتولد الكهربائي

1. ظاهرة الانتشار. معادلة فيك.

2. هيكل ونماذج أغشية الخلايا

3. الخصائص الفيزيائية للأغشية البيولوجية

4. عنصر التركيز ومعادلة نيرنست.

5. التركيب الأيوني للسيتوبلازم والسائل بين الخلايا. نفاذية غشاء الخلية للأيونات المختلفة. الفرق المحتمل عبر غشاء الخلية.

6. إمكانية استراحة الخلية. معادلة جولدمان-هودجكين-كاتز

7. استثارة الخلايا والأنسجة. طرق الإثارة. قانون "الكل أو لا شيء".

8. إمكانات العمل: المظهر الرسومي وخصائصه وآليات حدوثه وتطوره.

9. القنوات الأيونية المعتمدة على الجهد: البنية والخصائص والأداء

10. آلية وسرعة انتشار جهد الفعل على طول الألياف العصبية غير اللبية.

11. آلية وسرعة انتشار جهد الفعل على طول الألياف العصبية المايلينية.

الفيزياء الحيوية للاستقبال.

1. تصنيف المستقبلات.

2. هيكل المستقبلات.

3. الآليات العامة للاستقبال. إمكانات المستقبلات.

4. تشفير المعلومات بالحواس.

5. مميزات إدراك الضوء والصوت. قانون فيبر-فيشنر.

6. الخصائص الرئيسية لمحلل السمع. آليات الاستقبال السمعي.

7. الخصائص الرئيسية للمحلل البصري. آليات الاستقبال البصري.

الجوانب الفيزيائية الحيوية للبيئة.

1. المجال المغنطيسي الأرضي. الطبيعة والخصائص الحيوية والدور في حياة النظم الحيوية.

2. العوامل الفيزيائية ذات الأهمية البيئية. مستويات الخلفية الطبيعية

عناصر نظرية الاحتمالات والإحصاء الرياضي.

خصائص العينة تعني

2. أنواع التشوه. قانون هوك. معامل الصلابة. معامل المرونة. خصائص أنسجة العظام.

التشوه- التغير في حجم وشكل وتكوين الجسم نتيجة عمل قوى خارجية أو داخلية. أنواع التشوه:

ضغط التوتر هو نوع من تشوه الجسم الذي يحدث عندما يتم تطبيق الحمل عليه على طول محوره الطولي

القص - تشوه الجسم الناجم عن ضغوط القص

الانحناء هو تشوه يتميز بانحناء المحور أو السطح الرمادي لجسم مشوه تحت تأثير القوى الخارجية.

يحدث الالتواء عندما يتم تطبيق حمل على جسم على شكل زوج من القوى في مستواه العرضي.

قانون هوك- معادلة نظرية المرونة التي تربط بين الإجهاد والانفعال للوسط المرن. وينص القانون بصيغته الشفهية على ما يلي:

إن القوة المرنة التي تنشأ في الجسم أثناء تشوهه تتناسب طرديًا مع حجم هذا التشوه

بالنسبة لقضيب الشد الرفيع، يكون قانون هوك على الشكل التالي:

هنا F هي قوة شد القضيب، Δl هي الاستطالة المطلقة (الضغط) للقضيب، ويسمى k معامل المرونة (أو الصلابة).

معامل المرونةيعتمد على خصائص المادة وعلى أبعاد القضيب. يمكننا تمييز الاعتماد على أبعاد القضيب (مساحة المقطع العرضي S والطول L)، وكتابة معامل المرونة كـ

معامل الصلابة هو القوة التي تسبب إزاحة واحدة عند نقطة مميزة (في أغلب الأحيان عند نقطة تطبيق القوة).

معامل المرونة- اسم عام للعديد من الكميات الفيزيائية التي تميز قدرة الجسم الصلب (مادة، مادة) على التشوه بشكل مرن عند تطبيق قوة عليه.

لا توجد أجسام صلبة تمامًا في الطبيعة، فالأجسام الصلبة الحقيقية يمكن أن "تنبثق" قليلاً - وهذا تشوه مرن. المواد الصلبة الحقيقية لها حد من التشوه المرن، أي. مثل هذا الحد الذي ستبقى بعده علامة الضغط ولن تختفي من تلقاء نفسها.

خصائص أنسجة العظام.العظام هي جسم صلب خصائصه الرئيسية هي القوة والمرونة.

قوة العظام هي القدرة على مقاومة القوى الخارجية المدمرة. يتم تحديد القوة كميًا بواسطة قوة الشد وتعتمد على تصميم وتكوين الأنسجة العظمية. كل عظمة لها شكل محدد وبنية داخلية معقدة تسمح لها بتحمل الحمل في جزء معين من الهيكل العظمي. التغييرات في البنية الأنبوبية للعظم تقلل من قوتها الميكانيكية. يؤثر تكوين العظام أيضًا بشكل كبير على القوة. عندما تتم إزالة المعادن، يصبح العظم مطاطيًا، وعندما تتم إزالة المواد العضوية، يصبح هشًا.

مرونة العظام هي خاصية استعادة شكلها الأصلي بعد توقف التعرض للعوامل البيئية. إنها، تمامًا مثل القوة، تعتمد على التصميم والتركيب الكيميائي للعظم.

3. الأنسجة العضلية. هيكل ووظائف الألياف العضلية. تحويل الطاقة أثناء انقباض العضلات. كفاءة انقباض العضلات.

الأنسجة العضليةتسمى الأنسجة التي تختلف في البنية والأصل، ولكنها متشابهة في قدرتها على الخضوع للانقباضات الواضحة. أنها توفر الحركة في مساحة الجسم ككل وأجزائه وحركة الأعضاء داخل الجسم وتتكون من ألياف عضلية.

الألياف العضلية هي خلية ممدودة. يتضمن تكوين الألياف غلافها - غمد الليف العضلي، والمحتويات السائلة - الساركوبلازم، والنواة، والميتوكوندريا، والريبوسومات، والعناصر المقلصة - اللييفات العضلية، وتحتوي أيضًا على أيونات Ca 2+ - الشبكة الساركوبلازمية. يشكل الغشاء السطحي للخلية أنابيب عرضية على فترات منتظمة تخترق من خلالها إمكانات الفعل داخل الخلية عندما تكون متحمسة.

الوحدة الوظيفية للألياف العضلية هي اللييف العضلي. يُطلق على البنية المتكررة داخل اللييف العضلي اسم القسيم العضلي. تحتوي اللييفات العضلية على نوعين من البروتينات المقلصة: خيوط رقيقة من الأكتين وخيوط سميكة من الميوسين. يحدث تقلص الألياف العضلية بسبب انزلاق خيوط الميوسين فوق خيوط الأكتين. في هذه الحالة، يزداد تداخل الخيوط ويقصر القسيم العضلي.

بيت وظيفة الألياف العضلية- ضمان انقباض العضلات.

تحويل الطاقة أثناء انقباض العضلات. لتقلص العضلات، يتم استخدام الطاقة التي يتم إطلاقها أثناء التحلل المائي لـ ATP بواسطة الأكتوميوسين، وترتبط عملية التحلل المائي ارتباطًا وثيقًا بعملية الانقباض. من خلال كمية الحرارة التي تولدها العضلات، يمكن تقييم كفاءة تحويل الطاقة أثناء الانقباض. عندما تقصر العضلة، يزداد معدل التحلل المائي وفقًا لزيادة العمل المنجز. الطاقة المنبعثة أثناء التحلل المائي كافية لتوفير العمل المنجز فقط، ولكن ليس إنتاج الطاقة الكامل للعضلة.

كفاءة(كفاءة) العمل العضلي ( ص) هي نسبة حجم العمل الميكانيكي الخارجي ( دبليو) إلى إجمالي الكمية المنطلقة على شكل حرارة ( ه) طاقة:

يتم ملاحظة أعلى قيمة للكفاءة للعضلة المعزولة مع حمل خارجي يبلغ حوالي 50٪ من الحمل الخارجي الأقصى. إنتاجية العمل ( ر) في البشر يتم تحديده من خلال كمية استهلاك الأكسجين أثناء العمل والتعافي باستخدام الصيغة:

حيث 0.49 هو معامل التناسب بين حجم الأكسجين المستهلك والعمل الميكانيكي المنجز، أي بكفاءة 100% لأداء عمل يساوي 1 كجم․م(9,81ج) مطلوب 0.49 ملالأكسجين.

العمل الحركي / الكفاءة

المشي/23-33%؛ الجري بسرعة متوسطة/22-30%؛ ركوب الدراجات/22-28%؛ التجديف/15-30%؛

رمي الجلة/27%؛ الرمي/24%؛ رفع الأثقال/8-14%؛ السباحة/ 3%.

"