Lò xo có thể được gọi là một trong những bộ phận phổ biến nhất là một phần của các cơ chế đơn giản và phức tạp. Trong quá trình sản xuất nó, một sợi dây đặc biệt được sử dụng, quấn theo một quỹ đạo nhất định. Có khá nhiều thông số khác nhau đặc trưng cho sản phẩm này. Quan trọng nhất là hệ số độ cứng. Nó xác định các thuộc tính cơ bản của bộ phận và có thể được tính toán và sử dụng trong các phép tính khác. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các tính năng của tham số này.

Định nghĩa và công thức độ cứng của lò xo

Khi xem xét hằng số lò xo là gì, cần chú ý đến khái niệm độ đàn hồi. Ký hiệu F được dùng để chỉ nó. Trong trường hợp này, lực đàn hồi của lò xo được đặc trưng bởi các đặc điểm sau:

1. Nó chỉ xuất hiện khi cơ thể bị biến dạng và biến mất nếu biến dạng biến mất.
2. Khi xem xét độ cứng của lò xo là gì, cần lưu ý rằng sau khi loại bỏ tải trọng bên ngoài, vật thể có thể khôi phục lại kích thước và hình dạng một phần hoặc toàn bộ. Trong trường hợp như vậy, biến dạng được coi là đàn hồi.

Đừng quên rằng độ cứng là một đặc tính đặc trưng của vật đàn hồi có khả năng biến dạng. Một câu hỏi khá phổ biến là độ cứng của lò xo được thể hiện như thế nào trên bản vẽ hoặc trong tài liệu kỹ thuật. Chữ k thường được sử dụng nhất cho việc này.

Cơ thể bị biến dạng quá nhiều sẽ gây ra nhiều khuyết tật khác nhau. Các tính năng chính như sau:

1. Bộ phận có thể duy trì các thông số hình học của nó trong quá trình sử dụng lâu dài.
3. Khi chỉ số tăng lên, độ nén của lò xo dưới tác dụng của cùng một lực giảm đi đáng kể.
4. Thông số quan trọng nhất có thể được gọi là hệ số độ cứng. Nó phụ thuộc vào các thông số hình học của sản phẩm và loại vật liệu được sử dụng trong sản xuất.

Lò xo đỏ thuộc loại khác đã trở nên khá phổ biến. Chỉ định màu sắc được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm ô tô. Công thức sau đây được sử dụng để tính toán: k=Gd 4 /8D 3 n. Công thức này chứa các ký hiệu sau:

1. G – dùng để xác định mô đun cắt. Điều đáng lưu ý là tính chất này phần lớn phụ thuộc vào vật liệu được sử dụng để sản xuất cuộn dây.
2. d - chỉ số đường kính của dây. Nó được sản xuất bằng cách cán. Thông số này cũng được chỉ định trong tài liệu kỹ thuật.
3. D là đường kính các vòng dây được tạo ra khi dây quấn quanh trục. Nó được chọn tùy thuộc vào nhiệm vụ được giao. Theo nhiều cách, đường kính xác định mức độ tải được áp dụng để nén thiết bị.
4. n – số vòng quay. Chỉ báo này có thể thay đổi trong phạm vi khá rộng và cũng ảnh hưởng đến các đặc tính hiệu suất cơ bản của sản phẩm.

Công thức đang được xem xét được sử dụng trong trường hợp tính hệ số độ cứng cho lò xo hình trụ, được lắp đặt trong nhiều cơ cấu khác nhau. Đơn vị này được đo bằng Newton. Hệ số độ cứng cho các sản phẩm được tiêu chuẩn hóa có thể được tìm thấy trong tài liệu kỹ thuật.

Công thức độ cứng kết nối lò xo

Đừng quên rằng trong một số trường hợp, thân máy được kết nối bằng nhiều lò xo. Những hệ thống như vậy đã trở nên rất phổ biến. Việc xác định độ cứng trong trường hợp này khó khăn hơn nhiều. Trong số các tính năng của kết nối, có thể lưu ý các điểm sau:

1. Kết nối song song được đặc trưng bởi thực tế là các bộ phận được đặt nối tiếp. Phương pháp này có thể làm tăng đáng kể độ đàn hồi của hệ thống được tạo ra.
2. Phương pháp tuần tự được đặc trưng bởi thực tế là các bộ phận được kết nối với nhau. Phương pháp kết nối này làm giảm đáng kể mức độ đàn hồi, nhưng cho phép tăng đáng kể độ giãn dài tối đa. Trong một số trường hợp, đó là phần mở rộng tối đa được yêu cầu.

Trong cả hai trường hợp, một công thức nhất định được sử dụng để xác định các đặc tính của kết nối. Mô đun lực đàn hồi có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào đặc tính của một sản phẩm cụ thể.

Khi nối các sản phẩm nối tiếp, chỉ số được tính như sau: 1/k=1/k 1 +1/k 2 +…+1/k n. Chỉ báo được đề cập được coi là một thuộc tính khá quan trọng, trong trường hợp này nó giảm đi. Phương thức đấu nối song song được tính như sau: k=k 1 +k 2 +…k n.

Những công thức như vậy có thể được sử dụng trong nhiều phép tính khác nhau, thường là khi giải các bài toán.

Hệ số độ cứng kết nối lò xo

Chỉ số trên về hệ số độ cứng của một bộ phận đối với kết nối song song hoặc nối tiếp xác định nhiều đặc điểm của kết nối. Người ta thường xác định độ giãn dài của lò xo là bao nhiêu. Trong số các tính năng của kết nối song song hoặc nối tiếp, có thể lưu ý các điểm sau:

1. Khi mắc song song thì độ giãn dài của cả hai sản phẩm sẽ bằng nhau. Đừng quên rằng cả hai tùy chọn phải có cùng độ dài ở vị trí tự do. Với tuần tự, chỉ báo tăng gấp đôi.
2. Vị trí tự do - tình huống trong đó bộ phận được định vị mà không tác dụng tải. Đây là những gì được tính đến khi tính toán trong hầu hết các trường hợp.
3. Hệ số độ cứng thay đổi tùy thuộc vào phương pháp kết nối được sử dụng. Trong trường hợp kết nối song song, chỉ báo sẽ tăng gấp đôi và trong kết nối nối tiếp, chỉ báo sẽ giảm.

Để thực hiện tính toán, bạn cần xây dựng sơ đồ kết nối cho tất cả các phần tử. Phần đế được thể hiện bằng một đường nét đứt, sản phẩm được biểu thị dưới dạng sơ đồ và phần thân ở dạng đơn giản hóa. Ngoài ra, động năng và năng lượng khác phần lớn phụ thuộc vào biến dạng đàn hồi.

Hệ số độ cứng lò xo cuộn

Trong thực tế và vật lý, lò xo hình trụ đã trở nên khá phổ biến. Các tính năng chính của chúng bao gồm:

1. Khi tạo, một trục trung tâm được chỉ định, dọc theo đó hầu hết các lực khác nhau tác động.
2. Trong quá trình sản xuất sản phẩm được đề cập, dây có đường kính nhất định được sử dụng. Nó được làm bằng hợp kim đặc biệt hoặc kim loại thông thường. Đừng quên rằng vật liệu phải tăng độ đàn hồi.
3. Dây được quấn lần lượt dọc theo trục. Điều đáng lưu ý là chúng có thể có đường kính giống nhau hoặc khác nhau. Phiên bản hình trụ đã trở nên khá phổ biến, nhưng phiên bản hình trụ có đặc điểm là ổn định hơn; ở trạng thái nén, chi tiết có độ dày nhỏ.
4. Các thông số chính bao gồm đường kính lớn, trung bình và nhỏ của các vòng dây, đường kính của dây và bước của các vòng riêng lẻ.

Đừng quên rằng có hai loại bộ phận: nén và căng. Hệ số độ cứng của chúng được xác định theo cùng một công thức. Sự khác biệt là thế này:

1. Phiên bản nén được đặc trưng bởi sự sắp xếp các lượt xa nhau. Do khoảng cách giữa chúng nên có thể nén được.
2. Mô hình được thiết kế để kéo dài có các vòng nằm gần như sát nhau. Hình dạng này xác định rằng lực đàn hồi tối đa đạt được khi kéo giãn tối thiểu.
3. Ngoài ra còn có một tùy chọn thiết kế được thiết kế để xoắn và uốn. Một chi tiết như vậy được tính toán bằng các công thức nhất định.

Việc tính hệ số của lò xo hình trụ có thể được thực hiện bằng công thức đã chỉ định trước đó. Nó xác định rằng chỉ báo phụ thuộc vào các tham số sau:

1. Bán kính bên ngoài của các vòng. Như đã lưu ý trước đó, khi sản xuất một bộ phận, một trục được sử dụng để quấn các vòng xung quanh. Đồng thời, đừng quên rằng đường kính trung bình và đường kính trong cũng được phân biệt. Một chỉ báo tương tự được chỉ định trong tài liệu kỹ thuật và bản vẽ.
2. Số lượt được tạo. Thông số này phần lớn quyết định độ dài tự do của sản phẩm. Ngoài ra, số lượng vòng còn quyết định hệ số độ cứng và nhiều thông số khác.
3. Bán kính của dây được sử dụng. Vật liệu ban đầu là dây, được làm từ nhiều hợp kim khác nhau. Theo nhiều cách, đặc tính của nó ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm được đề cập.
4. Mô đun cắt, phụ thuộc vào loại vật liệu được sử dụng.

Hệ số độ cứng được coi là một trong những thông số quan trọng nhất, được tính đến khi thực hiện nhiều phép tính khác nhau.

Đơn vị đo lường

Khi thực hiện phép tính cũng phải tính đến đơn vị đo của phép tính. Khi xem xét độ giãn dài của lò xo, người ta chú ý đến đơn vị đo là Newton.

Để đơn giản hóa việc lựa chọn một bộ phận, nhiều nhà sản xuất chỉ ra nó bằng cách chỉ định màu sắc.

Việc phân chia lò xo theo màu sắc được thực hiện trong ngành công nghiệp ô tô.

Trong số các tính năng của việc đánh dấu như vậy, chúng tôi lưu ý những điều sau:

1. Loại A được biểu thị bằng các màu trắng, vàng, cam và nâu.
2. Loại B có sẵn các màu xanh lam, lục lam, đen và vàng.

Theo quy định, một đặc tính tương tự được ghi chú ở bên ngoài cuộn dây. Các nhà sản xuất áp dụng một dải nhỏ, giúp đơn giản hóa đáng kể quá trình lựa chọn.

Đặc điểm tính độ cứng của liên kết lò xo

Những thông tin trên cho thấy hệ số độ cứng là một thông số khá quan trọng phải được tính toán khi lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất và trong nhiều trường hợp khác. Đó là lý do tại sao một câu hỏi khá phổ biến là làm thế nào để tìm ra độ cứng của lò xo. Trong số các tính năng của kết nối, chúng tôi lưu ý những điều sau:

1. Độ giãn của lò xo có thể được xác định trong quá trình tính toán cũng như tại thời điểm thử nghiệm. Chỉ báo này có thể phụ thuộc vào dây và các thông số khác.
2. Nhiều công thức khác nhau có thể được sử dụng để tính toán và kết quả thu được hầu như không có lỗi.
3. Có thể tiến hành các thử nghiệm, trong đó các thông số chính được xác định. Điều này chỉ có thể được xác định bằng cách sử dụng thiết bị đặc biệt.

Như đã lưu ý trước đó, có các phương thức kết nối nối tiếp và song song. Cả hai đều được đặc trưng bởi các đặc điểm cụ thể riêng của chúng phải được tính đến.

Để kết luận, chúng tôi lưu ý rằng phần được đề cập là một phần quan trọng trong việc thiết kế các cơ chế khác nhau. Một thiết kế sai sẽ không tồn tại được lâu. Đồng thời, chúng ta không nên quên rằng biến dạng quá nhiều sẽ làm giảm đặc tính hiệu suất.

Định nghĩa và công thức hệ số độ cứng của lò xo

Lực đàn hồi (), phát sinh do sự biến dạng của một vật, đặc biệt là lò xo, hướng theo hướng ngược lại với chuyển động của các hạt của vật bị biến dạng, tỷ lệ thuận với độ giãn dài của lò xo:

Nó phụ thuộc vào hình dạng của thân, kích thước của nó và vật liệu làm nên thân (lò xo).

Đôi khi hệ số độ cứng được ký hiệu bằng chữ D và c.

Giá trị của hệ số độ cứng của lò xo cho biết khả năng chịu tải của nó và khả năng chống chịu của nó khi tiếp xúc.

Hệ số độ cứng kết nối lò xo

Nếu một số lượng lò xo nhất định được mắc nối tiếp thì độ cứng tổng cộng của hệ đó có thể được tính như sau:

Trong trường hợp chúng ta đang xử lý n lò xo mắc song song thì độ cứng thu được là:

Hệ số độ cứng lò xo cuộn

Chúng ta hãy xem xét một lò xo có dạng xoắn ốc, được làm bằng dây có tiết diện tròn. Nếu chúng ta coi biến dạng của lò xo là một tập hợp các dịch chuyển cơ bản về thể tích của nó dưới tác dụng của lực đàn hồi, thì hệ số độ cứng có thể được tính bằng công thức:

ở đâu là bán kính của lò xo, là số vòng của lò xo, là bán kính của dây, là mô đun cắt (hằng số phụ thuộc vào vật liệu).

Đơn vị đo lường

Đơn vị đo cơ bản của hệ số độ cứng trong hệ SI là:

Ví dụ về giải quyết vấn đề

www.solverbook.com

Hệ số đàn hồi - Cẩm nang hóa học 21

Cơm. 61. Hệ số giãn nở đàn hồi của cốc thu được từ cặn nứt của dầu lưu huỳnh Devonian và nung ở 1300°C trong 5 giờ

mylink" data-url="http://chem21.info/info/392465/">chem21.info Các yếu tố của lý thuyết đàn hồi | Thế giới hàn Giới thiệu Dưới tác dụng của ngoại lực, bất kỳ vật rắn nào cũng thay đổi hình dạng - biến dạng. Biến dạng biến mất khi lực ngừng tác dụng gọi là đàn hồi. Khi một vật bị biến dạng đàn hồi, lực đàn hồi bên trong xuất hiện có xu hướng đưa vật trở lại hình dạng ban đầu. Độ lớn của các lực này tỉ lệ thuận với sự biến dạng của vật. Biến dạng kéo và nén Độ giãn dài thu được của mẫu (Δl) dưới tác dụng của ngoại lực (F) tỷ lệ thuận với độ lớn của lực tác dụng, chiều dài ban đầu (l) và tỷ lệ nghịch với diện tích mặt cắt ngang (S) - định luật Hooke : Đại lượng E gọi là mô đun đàn hồi loại một hay mô đun Young và đặc trưng cho tính chất đàn hồi của vật liệu. Đại lượng F/S = p được gọi là điện áp. Biến dạng của các thanh có chiều dài và mặt cắt bất kỳ (mẫu vật) được đặc trưng bởi một giá trị gọi là biến dạng dọc tương đối, ε = Δl/l. Định luật Hooke cho các mẫu có hình dạng bất kỳ: 2) Mô đun Young về mặt số lượng bằng điện áp làm tăng gấp đôi chiều dài của mẫu. Tuy nhiên, hiện tượng đứt mẫu xảy ra ở ứng suất thấp hơn đáng kể. Hình 1 thể hiện bằng đồ họa sự phụ thuộc thực nghiệm của p vào ε, trong đó pmax là cường độ cực đại, tức là ứng suất tại đó thu được sự thu hẹp cục bộ (cổ) ​​trên thanh, ptek là giới hạn chảy, tức là ứng suất tại đó xảy ra hiện tượng chảy dẻo (tức là tăng biến dạng mà không tăng lực biến dạng), pel là giới hạn đàn hồi, tức là điện áp dưới mức mà định luật Hooke có hiệu lực (nghĩa là tác dụng của lực trong thời gian ngắn). Vật liệu được chia thành giòn và dẻo. Các chất giòn bị đứt ở độ giãn dài tương đối rất thấp. Vật liệu giòn thường chịu được lực nén lớn hơn lực căng mà không bị gãy. Cùng với biến dạng kéo, người ta quan sát thấy sự giảm đường kính của mẫu. Nếu Δd là sự thay đổi đường kính của mẫu thì ε1 = Δd/d thường được gọi là biến dạng ngang tương đối. Kinh nghiệm cho thấy |ε1/ε| Giá trị tuyệt đối μ = |ε1/ε| được gọi là hệ số biến dạng ngang hay hệ số Poisson. Cắt là một biến dạng trong đó tất cả các lớp của cơ thể song song với một mặt phẳng nhất định sẽ dịch chuyển tương đối với nhau. Trong quá trình cắt, thể tích của mẫu bị biến dạng không thay đổi. Đoạn AA1 (Hình 2), trong đó một mặt phẳng đã dịch chuyển so với mặt phẳng kia, được gọi là độ dịch chuyển tuyệt đối. Ở các góc cắt nhỏ, góc α ≈ tan α = AA1/AD đặc trưng cho biến dạng tương đối và được gọi là lực cắt tương đối. trong đó hệ số G được gọi là mô đun cắt. Khả năng nén của vật chất Sự nén toàn bộ cơ thể dẫn đến thể tích của cơ thể giảm đi ΔV và xuất hiện các lực đàn hồi có xu hướng đưa cơ thể trở về thể tích ban đầu. Độ nén (β) là đại lượng bằng số với sự thay đổi tương đối về thể tích của vật thể ΔV/V khi ứng suất (p) tác dụng vuông góc lên bề mặt thay đổi một. Nghịch đảo của khả năng nén được gọi là mô đun khối (K). Sự thay đổi thể tích cơ thể ΔV khi áp suất tăng toàn diện ΔP được tính theo công thức Mối quan hệ giữa các hằng số đàn hồi Mô đun Young, tỷ số Poisson, mô đun khối và mô đun cắt có liên quan với nhau bởi các phương trình: dựa trên hai đặc tính đàn hồi đã biết, cho phép tính toán phần còn lại ở mức gần đúng đầu tiên. Thế năng biến dạng đàn hồi được xác định theo công thức Đơn vị mô đun đàn hồi: N/m2 (SI), dyne/cm2 (SGS), kgf/m2 (MKGSS) và kgf/mm2. 1 kgf/mm2 = 9,8 106 N/m2 = 9,8 107 dyne/cm2 = 10-6 kgf/m2 Ứng dụng Bảng 1 - Giới hạn độ bền của một số vật liệu (kg/mm2) Độ bền kéo của vật liệubị căng khi bị nén Các tế bào amino phân lớp 8 20 Bakelite 2–3 8–10 Bê tông - 0,5–3,5 Viniplast 4 8 Getinax 15–17 15–18 đá granit 0,3 15–26 Than chì 0,5–1,0 1,6–3,8 Gỗ sồi (ở độ ẩm 15%) dọc theo thớ gỗ 9,5 5 Gỗ sồi (ở độ ẩm 15%) trên toàn hạt - 1,5 Gạch - 0,74–3 Đồng thau, đồng thau 22–50 - Nước đá (0°C) 0,1 0,1–0,2 Gạch Polystyrene 0,06 - Polyacrylat (thủy tinh plexi) 5 7 Polystyrene 4 10 Thông (ở độ ẩm 15%) dọc theo hạt 8 4 Thông (ở độ ẩm 15%) trên toàn hạt - 0,5 Thép cho kết cấu 38–42 - Thép silic-crom-mangan 155 - Thép cacbon 32–80 - Thép đường sắt 70–80 - PTK Textolite 10 15–25 phenoplast textolite 8–10 10–26 Ftoroplast-4 2 - Cellon 4 16 Celluloid 5–7 - Gang trắng - lên tới 175 Gang xám hạt mịn 21–25 lên tới 140 Gang xám thông thường 14–18 60–100 Bảng 2 - Mô đun đàn hồi và tỷ số Poisson Tên vật liệu Mô đun Young E, 107 N/m2 Mô đun cắt G, 107 N/m2 Tỷ số Poisson μ Nhôm 6300–7000 2500–2600 0,32–0,36 Bê tông 1500–4000 700–1700 0,1–0,15 Bismut 3200 1200 0,33 Nhôm đồng, đúc 10300 4100 0,25 Đồng phốt pho cán 11300 4100 0,32–0,35 Đá granit, đá cẩm thạch 3500–5000 1400–4400 0,1–0,15 Duralumin cán 7000 2600 0,31 Đá vôi dày đặc 3500 1500 0,2 biến đổi 13500 5500 0,25 Cadimi 5000 1900 0,3 Cao su 0,79 0,27 0,46 Sợi thạch anh (hợp nhất) 7300 3100 0,17 Constantan 16000 6100 0,33 Đồng thau tàu cán 9800 3600 0,36 Manganin 12300 4600 0,33 Đồng cán 10800 3900 0,31–0,34 Đồng kéo nguội 12700 4800 0,33 Niken 20400 7900 0,28 tấm mica 525 148 0,35 Cao su lưu hóa mềm 0,15–0,5 0,05–0,15 0,46–0,49 Bạc 8270 3030 0,37 Thép hợp kim 20600 8000 0,25–0,30 Thép cacbon 19500–20500 800 0,24–0,28 Thủy tinh 4900–7800 1750–2900 0,2–0,3 Titan 11600 4400 0,32 Celluloid 170–190 65 0,39 kẽm cán 8200 3100 0,27 Gang trắng, xám 11300–11600 4400 0,23–0,27 Bảng 3 - Độ nén của chất lỏng ở các nhiệt độ khác nhau Nhiệt độ chất, °C Trong dải áp suất, atm Độ nén β, 10-6 atm-1 Aceton 14,2 9–36 111 0 100–500 82 0 500–1000 59 0 1000–1500 47 0 1500–2000 40 Benzen 16 8–37 90 20 99–296 78,7 20 296–494 67,5 Nước 20 1–2 46 Glyxerin 14,8 1–10 22,1 Dầu thầu dầu 14,8 1–10 47,2 Dầu hỏa 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 Axit sunfuric 0 1–16 302,5 Axit axetic 25 92,5 81,4 Dầu hỏa 10 1–5,25 74 100 1–5,25 132 Nitrobenzen 25 192 43,0 Dầu ô liu 14,8 1–10 56,3 20,5 1–10 63,3 Paraffin (điểm nóng chảy 55 °C) 64 20–100 83 100 20–400 24 185 20–400 137 Thủy ngân 20 1–10 3,91 Rượu etylic 20 1–50 112 20 50–100 102 20 100–200 95 20 200–300 86 20 300–400 80 100 900–1000 73 toluen 10 1–5,25 79 20 1–2 91,5 mối hàn.ru Hệ số đàn hồi - WiKi ru-wiki.org Hệ số đàn hồi - WikipediaRU Trong một mối nối nối tiếp có n(\displaystyle n) lò xo có độ cứng k1,k2,...,kn.(\displaystyle k_(1),k_(2),...,k_(n).) Từ Hooke's định luật ( F=−kl(\displaystyle F=-kl) , trong đó l là độ giãn dài) suy ra F=k⋅l.(\displaystyle F=k\cdot l.) Tổng độ giãn dài của mỗi lò xo là bằng tổng độ giãn dài của toàn bộ kết nối l1+l2+ ...+ln=l.(\displaystyle l_(1)+l_(2)+...+l_(n)=l.) Mỗi lò xo chịu tác dụng của một lực F.(\displaystyle F.) Theo định luật Hooke, F=l1⋅k1=l2⋅k2=...=ln⋅kn.(\displaystyle F=l_(1)\ cdot k_(1)=l_(2)\cdot k_(2)=...=l_(n)\cdot k_(n).) Từ các biểu thức trước chúng ta rút ra: 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).) Thay các biểu thức này thành (2) và chia cho F,(\displaystyle F,) ta được 1/k= 1/k1+ 1/k2+...+1/kn,(\displaystyle 1/k=1/k_(1)+1/k_(2)+...+1/k_(n),) là gì cần phải được chứng minh. http-wikipedia.ru Tỷ lệ Poisson, công thức và ví dụ Định nghĩa và công thức tỉ số Poisson Chúng ta hãy chuyển sang xem xét sự biến dạng của vật rắn. Trong quá trình đang được xem xét, sự thay đổi về kích thước, thể tích và hình dạng thường xảy ra của cơ thể. Do đó, sự kéo dài (nén) tương đối theo chiều dọc của một vật thể xảy ra cùng với sự thu hẹp (giãn nở) theo chiều ngang tương đối của nó. Trong trường hợp này, biến dạng dọc được xác định theo công thức: trong đó là chiều dài của mẫu trước khi biến dạng, là sự thay đổi chiều dài dưới tải trọng. Tuy nhiên, trong quá trình căng (nén), không chỉ chiều dài của mẫu thay đổi mà kích thước ngang của vật cũng thay đổi. Biến dạng theo hướng ngang được đặc trưng bởi độ lớn của sự thu hẹp ngang tương đối (giãn nở): đâu là đường kính phần hình trụ của mẫu trước khi biến dạng (kích thước ngang của mẫu). Người ta đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng dưới sự biến dạng đàn hồi, đẳng thức xảy ra: Tỷ lệ Poisson, cùng với mô đun Young (E), là đặc tính của tính chất đàn hồi của vật liệu. Tỷ số Poisson cho biến dạng thể tích Nếu hệ số biến dạng thể tích () lấy bằng: đâu là sự thay đổi thể tích của vật, là thể tích ban đầu của vật. Khi đó, đối với biến dạng đàn hồi, mối quan hệ sau được giữ nguyên: Thông thường trong công thức (6) các số hạng của mệnh lệnh nhỏ được loại bỏ và sử dụng ở dạng: Đối với vật liệu đẳng hướng, tỷ số Poisson phải nằm trong khoảng: Sự tồn tại của các giá trị tỷ lệ Poisson âm có nghĩa là khi bị kéo giãn, kích thước ngang của vật thể có thể tăng lên. Điều này có thể xảy ra khi có những thay đổi hóa lý trong quá trình biến dạng của cơ thể. Vật liệu có tỷ số Poisson nhỏ hơn 0 được gọi là vật liệu phụ trợ. Giá trị lớn nhất của tỷ số Poisson là đặc tính của vật liệu đàn hồi hơn. Giá trị tối thiểu của nó áp dụng cho các chất dễ vỡ. Vậy thép có tỉ số Poisson từ 0,27 đến 0,32. Tỷ lệ Poisson cho cao su thay đổi trong khoảng 0,4 - 0,5. Tỷ lệ Poisson và biến dạng dẻo Biểu thức (4) cũng đúng đối với biến dạng dẻo, nhưng trong trường hợp này tỷ số Poisson phụ thuộc vào độ lớn của biến dạng: Với sự biến dạng ngày càng tăng và sự xuất hiện của các biến dạng dẻo đáng kể, người ta đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng biến dạng dẻo xảy ra mà không làm thay đổi thể tích của chất, vì loại biến dạng này xảy ra do sự dịch chuyển của các lớp vật liệu. Đơn vị đo lường Tỷ số Poisson là một đại lượng vật lý không có thứ nguyên. Ví dụ về giải quyết vấn đề www.solverbook.com Tỷ lệ Poisson - WiKi Bài viết này nói về một tham số đặc trưng cho tính chất đàn hồi của vật liệu. Về khái niệm nhiệt động lực học, xem số mũ đoạn nhiệt. Tỷ số Poisson (ký hiệu là ν(\displaystyle \nu ) hoặc μ(\displaystyle \mu )) là tỷ số giữa lực nén ngang tương đối và lực căng dọc tương đối. Hệ số này không phụ thuộc vào kích thước của vật thể mà phụ thuộc vào bản chất của vật liệu làm mẫu. Tỷ lệ Poisson và mô đun Young mô tả đầy đủ tính chất đàn hồi của vật liệu đẳng hướng. Không thứ nguyên, nhưng có thể được biểu thị bằng đơn vị tương đối: mm/mm, m/m. Một thanh đồng nhất trước và sau khi tác dụng lực kéo lên nó. Chúng ta hãy tác dụng lực kéo lên một thanh đồng chất. Do ảnh hưởng của các lực như vậy, thanh thường sẽ bị biến dạng theo cả hướng dọc và hướng ngang. Đặt l(\displaystyle l) và d(\displaystyle d) là chiều dài và kích thước ngang của mẫu trước khi biến dạng, và đặt l′(\displaystyle l^(\prime )) và d′(\displaystyle d^(\ prime )) là chiều dài và kích thước ngang của mẫu sau khi biến dạng. Khi đó độ giãn dài theo chiều dọc là một giá trị bằng (l′−l)(\displaystyle (l^(\prime )-l)) , và độ nén ngang là một giá trị bằng −(d′−d)(\displaystyle -(d ^( \prime )-d)) . Nếu (l′−l)(\displaystyle (l^(\prime )-l)) được ký hiệu là Δl(\displaystyle \Delta l) , và (d′−d)(\displaystyle (d^(\prime ) - d)) là Δd(\displaystyle \Delta d) , thì độ giãn dài tương đối theo chiều dọc sẽ bằng giá trị Δll(\displaystyle (\frac (\Delta l)(l))), và độ nén ngang tương đối sẽ là bằng giá trị −Δdd(\displaystyle - (\frac (\Delta d)(d))) . Khi đó, trong ký hiệu được chấp nhận, tỷ số Poisson μ(\displaystyle \mu ) có dạng: μ=−ΔddlΔl.(\displaystyle \mu =-(\frac (\Delta d)(d))(\frac (l)(\Delta l)).) Thông thường, khi lực kéo tác dụng lên một thanh, nó sẽ giãn ra theo hướng dọc và co lại theo hướng ngang. Do đó, trong những trường hợp như vậy, Δll>0(\displaystyle (\frac (\Delta l)(l))>0) và Δdd<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. Đối với vật liệu hoàn toàn giòn, tỷ lệ Poisson là 0, đối với vật liệu hoàn toàn không nén được là 0,5. Đối với hầu hết các loại thép, hệ số này là khoảng 0,3, đối với cao su là khoảng 0,5. Ngoài ra còn có những vật liệu (chủ yếu là polyme) có tỷ lệ Poisson âm; những vật liệu như vậy được gọi là chất phụ trợ. Điều này có nghĩa là khi tác dụng lực kéo, tiết diện của cơ thể sẽ tăng lên. Ví dụ, giấy làm từ ống nano đơn vách có tỷ lệ Poisson dương và khi tỷ lệ ống nano đa vách tăng lên, sẽ có sự chuyển đổi mạnh sang giá trị âm −0,20. Nhiều tinh thể dị hướng có tỷ lệ Poisson âm, vì tỷ lệ Poisson đối với những vật liệu như vậy phụ thuộc vào góc định hướng của cấu trúc tinh thể so với trục kéo. Hệ số âm được tìm thấy trong các vật liệu như lithium (giá trị tối thiểu là −0,54), natri (−0,44), kali (−0,42), canxi (−0,27), đồng (−0,13) và các loại khác. 67% tinh thể lập phương trong bảng tuần hoàn có tỷ lệ Poisson âm.

Một tải trọng treo vào lò xo làm nó bị biến dạng. Nếu một lò xo có khả năng khôi phục lại hình dạng ban đầu thì biến dạng của nó được gọi là đàn hồi.

Đối với biến dạng đàn hồi, định luật Hooke được thỏa mãn:

trong đó F khống chế ¾ lực đàn hồi; k¾ hệ số đàn hồi (độ cứng); D tôi- mở rộng mùa xuân.

Ghi chú: Dấu “-” xác định hướng của lực đàn hồi.

Nếu tải cân bằng thì lực đàn hồi bằng lực hấp dẫn: k D tôi = tôi, thì ta có thể tìm hệ số đàn hồi của lò xo:

Ở đâu tôi¾ trọng lượng hàng hóa; g¾ gia tốc rơi tự do.

Hình 1		Cơm. 2

Khi các lò xo mắc nối tiếp (xem Hình 1), các lực đàn hồi phát sinh trong các lò xo bằng nhau và độ giãn dài tổng cộng của hệ lò xo bằng tổng các độ giãn dài ở mỗi lò xo.

Hệ số độ cứng của hệ thống như vậy được xác định theo công thức:

Ở đâu k 1 - độ cứng của lò xo thứ nhất; k 2 - độ cứng của lò xo thứ hai.

Khi các lò xo được mắc song song (xem Hình 2), độ giãn dài của các lò xo là như nhau và lực đàn hồi sinh ra bằng tổng các lực đàn hồi trong từng lò xo.

Hệ số độ cứng liên kết song song của lò xo được tìm theo công thức:

k res = k 1 + k 2 . (3)

Lệnh làm việc

1. Gắn lò xo vào chân máy. Treo các vật nặng ở mỗi lò xo theo thứ tự khối lượng tăng dần, đo độ giãn dài của lò xo D tôi.

2. Theo công thức F = mg tính lực đàn hồi.

3. Xây dựng đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi vào độ giãn dài của lò xo. Bằng sự xuất hiện của đồ thị, hãy xác định xem định luật Hooke có thỏa mãn hay không.

5. Tìm sai số tuyệt đối của mỗi phép đo

D tôi = ê tôi - k Thứ tư ê.

6. Tìm giá trị trung bình số học của sai số tuyệt đối D k Thứ tư

7. Nhập kết quả đo, tính toán vào bảng.

1. Tiến hành đo (như ở bài 1) và tính hệ số đàn hồi của các lò xo mắc nối tiếp và song song.

2. Tìm giá trị trung bình của các hệ số và sai số đo của chúng. Nhập kết quả đo, tính toán vào bảng.

4. Tìm sai số thực nghiệm bằng cách so sánh giá trị lý thuyết của hệ số đàn hồi với giá trị thực nghiệm theo công thức:

.

tôi, kg
F, N
Mùa xuân đầu tiên
D tôi 1, m
k 1, N/m							k trung bình =
D k 1, N/m							D k trung bình =
Mùa xuân thứ hai
D tôi 2, m
k 2, N/m							k trung bình =
D k 2, N/m							D k trung bình =
Nối tiếp các lò xo
D tôi, tôi
k, N/m							k trung bình =
D k, N/m							D k trung bình =
Kết nối song song của lò xo
D tôi, tôi
k, N/m							k trung bình =
D k, N/m							D k trung bình =

Câu hỏi bảo mật

Xây dựng định luật Hooke.

Xác định hệ số biến dạng và đàn hồi. Nêu đơn vị đo các đại lượng đó trong SI.

Hệ số đàn hồi tìm được khi các lò xo mắc song song và nối tiếp như thế nào?

Phòng thí nghiệm số 1-5

Nghiên cứu các định luật động lực học

chuyển động về phía trước

Thông tin lý thuyết

Động lực học nghiên cứu nguyên nhân của chuyển động cơ học.

Quán tính- khả năng của một vật duy trì trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều nếu các vật khác không tác dụng lên vật đó.

Trọng lượng m (kg)- thước đo định lượng quán tính của cơ thể.

Định luật đầu tiên của Newton:

Có những hệ quy chiếu trong đó một vật đứng yên hoặc ở trạng thái chuyển động thẳng đều nếu các vật khác không tác dụng lên nó.

Hệ quy chiếu thỏa mãn định luật thứ nhất Newton được gọi là quán tính.

Sức mạnh (N) là đại lượng vectơ đặc trưng cho sự tương tác giữa các cơ thể hoặc các bộ phận của cơ thể.

Nguyên lý chồng chất của lực:

Nếu các lực và tác dụng đồng thời lên một điểm vật chất thì chúng có thể được thay thế bằng hợp lực.

I. Độ cứng của lò xo

Độ cứng của lò xo là gì ?
Một trong những thông số quan trọng nhất liên quan đến các sản phẩm kim loại đàn hồi cho nhiều mục đích khác nhau là độ cứng của lò xo. Nó hàm ý lò xo sẽ ​​có khả năng chống lại tác động của các vật thể khác như thế nào và nó chống lại chúng mạnh đến mức nào khi tiếp xúc. Lực cản bằng hằng số lò xo.

Chỉ số này ảnh hưởng gì?
Lò xo là một sản phẩm khá đàn hồi, đảm bảo truyền các chuyển động quay tịnh tiến đến các thiết bị và cơ cấu chứa nó. Phải nói rằng bạn có thể tìm thấy lò xo ở khắp mọi nơi; cơ cấu thứ ba trong nhà đều được trang bị một lò xo, chưa kể số lượng các bộ phận đàn hồi này trong các thiết bị công nghiệp. Trong trường hợp này, độ tin cậy hoạt động của các thiết bị này sẽ được xác định bởi mức độ cứng của lò xo. Giá trị này, được gọi là hằng số lò xo, phụ thuộc vào lực tác dụng để nén hoặc kéo căng lò xo. Việc làm thẳng lò xo về trạng thái ban đầu được xác định bởi kim loại tạo ra nó chứ không phải bởi độ cứng.

Chỉ số này phụ thuộc vào điều gì?
Một yếu tố đơn giản như lò xo có nhiều loại tùy theo mức độ mục đích. Theo phương pháp chuyển biến dạng sang cơ chế và hình dạng, người ta phân biệt hình xoắn ốc, hình nón, hình trụ và các hình khác. Do đó, độ cứng của một sản phẩm cụ thể cũng được xác định bằng phương pháp truyền biến dạng. Đặc điểm biến dạng sẽ phân chia sản phẩm lò xo thành lò xo xoắn, lò xo nén, lò xo uốn và lò xo căng.

Khi sử dụng cùng lúc hai lò xo trong một thiết bị, mức độ cứng của chúng sẽ phụ thuộc vào phương pháp buộc chặt - với kết nối song song trong thiết bị, độ cứng của lò xo sẽ ​​tăng lên và với kết nối nối tiếp, nó sẽ giảm đi.

II. Hệ số độ cứng lò xo

Hệ số độ cứng lò xo và sản phẩm lò xo là một trong những chỉ số quan trọng nhất quyết định tuổi thọ của sản phẩm. Để tính hệ số độ cứng theo cách thủ công, có một công thức đơn giản (xem Hình 1) và bạn cũng có thể sử dụng máy tính lò xo của chúng tôi, công thức này sẽ khá dễ dàng giúp bạn thực hiện tất cả các phép tính cần thiết. Tuy nhiên, độ cứng của lò xo sẽ ​​chỉ ảnh hưởng gián tiếp đến tuổi thọ của toàn bộ cơ cấu - các tính năng định tính khác của thiết bị sẽ có tầm quan trọng lớn hơn.

6. Các phương pháp nghiên cứu âm thanh trong y học: gõ, nghe tim. Điện tâm đồ.

Thính giác

Bộ gõ

Điện tâm đồ

7. Siêu âm. Thu và ghi siêu âm dựa trên hiệu ứng áp điện ngược và trực tiếp.

8. Tương tác của siêu âm có tần số và cường độ khác nhau với vật chất. Ứng dụng siêu âm trong y học.

Dao động điện từ và sóng.

4. Thang đo của sóng điện từ. Phân loại các khoảng tần số được áp dụng trong y học

5.Tác dụng sinh học của bức xạ điện từ lên cơ thể. Chấn thương điện.

6. Nhiệt điện. Liệu pháp UHF Cảm ứng nhiệt. Liệu pháp vi sóng.

7. Độ sâu thâm nhập của bức xạ điện từ không ion hóa vào môi trường sinh học. Sự phụ thuộc của nó vào tần số. Các phương pháp bảo vệ chống bức xạ điện từ.

Quang học y tế

1. Bản chất vật lý của ánh sáng. Tính chất sóng của ánh sáng. Bước sóng ánh sáng. Đặc điểm vật lý và tâm sinh lý của ánh sáng.

2. Sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng. Phản xạ nội toàn phần. Sợi quang và ứng dụng của nó trong y học

5. Độ phân giải và giới hạn độ phân giải của kính hiển vi. Các cách tăng độ phân giải

6. Phương pháp kính hiển vi đặc biệt. Kính hiển vi nhúng. Kính hiển vi trường tối. Kính hiển vi phân cực.

Vật lý lượng tử.

2. Phổ vạch của bức xạ nguyên tử. Lời giải thích của nó là trong lý thuyết của N. Bohr.

3. Tính chất sóng của hạt. Giả thuyết của De Broglie, sự biện minh thực nghiệm của nó.

4. Kính hiển vi điện tử: nguyên lý hoạt động; giải quyết, ứng dụng trong nghiên cứu y học.

5. Cơ học lượng tử giải thích cấu trúc quang phổ nguyên tử và phân tử.

6. Sự phát quang, các loại của nó. Sự phát quang. định luật Stokes. Phát quang hóa học.

7. Ứng dụng phát quang trong nghiên cứu y sinh học.

8. Hiệu ứng quang điện. Phương trình Einstein cho hiệu ứng quang điện ngoài. Photodiode. Ống nhân quang.

9. Tính chất của bức xạ laser. Mối liên hệ của chúng với cấu trúc lượng tử của bức xạ.

10. Bức xạ điều hợp. Nguyên tắc thu thập và khôi phục hình ảnh ba chiều.

11. Nguyên lý hoạt động của laser helium-neon. Dân số nghịch đảo của mức năng lượng. Sự xuất hiện và phát triển của các vụ lở photon.

12. Ứng dụng tia laser trong y học.

13. Cộng hưởng thuận từ điện tử. EPR trong y học

14. Cộng hưởng từ hạt nhân. Sử dụng NMR trong y học

Bức xạ ion hóa

1. Bức xạ tia X và quang phổ của nó. Bremsstrahlung và bức xạ đặc trưng, ​​​​bản chất của chúng.

3. Ứng dụng bức xạ tia X trong chẩn đoán. Tia X. Chụp X quang. Huỳnh quang học. Chụp cắt lớp vi tính.

4. Tương tác của bức xạ tia X với vật chất: quang hấp thụ, tán xạ kết hợp, tán xạ Compton, hình thành cặp. Xác suất của các quá trình này.

5. Tính phóng xạ. Định luật phân rã phóng xạ. Nửa cuộc đời. Đơn vị hoạt động của thuốc phóng xạ.

6 Định luật suy giảm bức xạ ion hóa. Hệ số suy giảm tuyến tính. Độ dày lớp suy giảm một nửa. Hệ số suy giảm khối lượng.

8. Sản xuất, sử dụng thuốc phóng xạ để chẩn đoán, điều trị.

9. Phương pháp ghi bức xạ ion hóa: Máy đếm Geiger, cảm biến nhấp nháy, buồng ion hóa.

10. Đo liều. Khái niệm về hấp thụ, phơi nhiễm và liều tương đương và sức mạnh của chúng. Đơn vị đo lường của chúng Đơn vị phi hệ thống là tia X.

Cơ sinh học.

1. Định luật thứ hai của Newton. Bảo vệ cơ thể khỏi tải trọng và chấn thương quá mức.

2. Các loại biến dạng. định luật Hooke. Hệ số độ cứng. Mô đun đàn hồi. Tính chất của mô xương.

3. Mô cơ. Cấu trúc và chức năng của sợi cơ. Chuyển đổi năng lượng trong quá trình co cơ. Hiệu quả co cơ.

4. Chế độ đẳng trương của hoạt động cơ bắp. Hoạt động cơ tĩnh.

5. Đặc điểm chung của hệ tuần hoàn. Tốc độ di chuyển của máu trong mạch. Lượng máu đột quỵ. Công việc và sức mạnh của trái tim.

6. Phương trình Poiseuille. Khái niệm về sức cản thủy lực của mạch máu và các phương pháp tác động đến nó.

7. Định luật chuyển động của chất lỏng. phương trình liên tục; mối liên hệ của nó với các tính năng của hệ thống mao mạch. phương trình Bernoulli; mối liên hệ của nó với việc cung cấp máu cho não và chi dưới.

8. Chuyển động của chất lỏng tầng và hỗn loạn. Số Reynolds. Đo huyết áp bằng phương pháp Korotkoff.

9. Phương trình Newton. Hệ số độ nhớt. Máu giống như một chất lỏng phi Newton. Độ nhớt của máu là bình thường và có bệnh lý.

Sinh lý học của tế bào và điện sinh

1. Hiện tượng khuếch tán. Phương trình Fick.

2. Cấu trúc và mô hình màng tế bào

3. Tính chất vật lý của màng sinh học

4. Phần tử nồng độ và phương trình Nernst.

5. Thành phần ion của tế bào chất và dịch gian bào. Tính thấm của màng tế bào đối với các ion khác nhau. Sự khác biệt tiềm năng trên màng tế bào.

6. Điện thế nghỉ của tế bào. Phương trình Goldman-Hodgkin-Katz

7. Tính dễ bị kích thích của tế bào và mô. Các phương pháp kích thích. Quy luật “tất cả hoặc không có gì”.

8. Tiềm năng hành động: hình thức và đặc điểm đồ họa, cơ chế xuất hiện và phát triển.

9. Kênh ion phụ thuộc điện áp: cấu trúc, tính chất, chức năng

10. Cơ chế và tốc độ lan truyền điện thế hoạt động dọc theo sợi thần kinh không có vỏ.

11. Cơ chế và tốc độ lan truyền điện thế hoạt động dọc theo sợi thần kinh có myelin.

Sinh lý học của sự tiếp nhận.

1. Phân loại thụ thể.

2. Cấu trúc của thụ thể.

3. Cơ chế tiếp nhận chung. Tiềm năng tiếp nhận.

4. Mã hóa thông tin bằng giác quan.

5. Đặc điểm nhận biết ánh sáng và âm thanh. Định luật Weber-Fechner.

6. Đặc điểm chính của máy phân tích thính giác. Cơ chế tiếp nhận thính giác.

7. Đặc điểm chính của máy phân tích hình ảnh. Cơ chế tiếp nhận thị giác.

Các khía cạnh sinh lý của sinh thái.

1. Trường địa từ. Bản chất, đặc điểm sinh học, vai trò trong đời sống của hệ sinh học.

2. Yếu tố vật lý có ý nghĩa môi trường. Mức nền tự nhiên.

Các yếu tố của lý thuyết xác suất và thống kê toán học.

Tính chất của giá trị trung bình mẫu

2. Các loại biến dạng. định luật Hooke. Hệ số độ cứng. Mô đun đàn hồi. Tính chất của mô xương.

Sự biến dạng- thay đổi kích thước, hình dạng và cấu hình của cơ thể do tác động của ngoại lực hoặc nội lực. các loại biến dạng:

Lực căng-nén là một dạng biến dạng của vật thể xảy ra khi có một tải trọng tác dụng lên nó dọc theo trục dọc của nó

cắt - biến dạng của cơ thể gây ra bởi ứng suất cắt

uốn cong là biến dạng đặc trưng bởi độ cong của trục hoặc bề mặt xám của vật thể biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực.

xoắn xảy ra khi một tải trọng tác dụng lên vật thể dưới dạng một cặp lực trong mặt phẳng ngang của nó.

định luật Hooke- một phương trình của lý thuyết đàn hồi liên quan đến ứng suất và biến dạng của môi trường đàn hồi. Ở dạng lời nói, luật này đọc như sau:

Lực đàn hồi phát sinh trong cơ thể trong quá trình biến dạng của nó tỷ lệ thuận với độ lớn của biến dạng này

Đối với một thanh kéo mỏng, định luật Hooke có dạng:

Ở đây F là lực căng của thanh, Δl là độ giãn dài (nén) tuyệt đối của thanh và k được gọi là hệ số đàn hồi (hoặc độ cứng).

Hệ số đàn hồi phụ thuộc cả vào tính chất của vật liệu và kích thước của thanh. Ta có thể phân biệt sự phụ thuộc vào kích thước của thanh (diện tích mặt cắt ngang S và chiều dài L), viết hệ số đàn hồi là

Hệ số độ cứng là lực gây ra một chuyển vị duy nhất tại một điểm đặc trưng (thường là tại điểm tác dụng lực).

Mô đun đàn hồi- tên chung của một số đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng vật rắn (vật liệu, chất) biến dạng đàn hồi khi có lực tác dụng lên nó.

Trong tự nhiên không có vật thể rắn tuyệt đối; vật thể rắn thực sự có thể “lò xo” một chút - đây là biến dạng đàn hồi. Chất rắn thực có giới hạn biến dạng đàn hồi, tức là giới hạn như vậy mà sau đó dấu áp suất sẽ vẫn còn và sẽ không tự biến mất.

Tính chất của mô xương. Xương là một khối rắn có đặc tính chính là sức bền và độ đàn hồi.

Sức mạnh của xương là khả năng chống lại các lực phá hoại từ bên ngoài. Độ bền được xác định một cách định lượng bởi độ bền kéo và phụ thuộc vào thiết kế và thành phần của mô xương. Mỗi xương có một hình dạng cụ thể và cấu trúc bên trong phức tạp cho phép nó chịu được tải trọng ở một phần nhất định của bộ xương. Những thay đổi trong cấu trúc hình ống của xương làm giảm độ bền cơ học của nó. Thành phần của xương cũng ảnh hưởng đáng kể đến sức mạnh. Khi khoáng chất bị loại bỏ, xương trở nên dẻo dai và khi chất hữu cơ bị loại bỏ, xương trở nên giòn.

Độ đàn hồi của xương là đặc tính lấy lại hình dạng ban đầu sau khi ngừng tiếp xúc với các yếu tố môi trường. Nó, giống như sức mạnh, phụ thuộc vào cấu trúc và thành phần hóa học của xương.

3. Mô cơ. Cấu trúc và chức năng của sợi cơ. Chuyển đổi năng lượng trong quá trình co cơ. Hiệu quả co cơ.

Mô cơ gọi các mô có cấu trúc và nguồn gốc khác nhau nhưng giống nhau về khả năng trải qua các cơn co thắt rõ rệt. Chúng cung cấp sự chuyển động trong không gian của toàn bộ cơ thể, các bộ phận của nó và sự chuyển động của các cơ quan trong cơ thể và bao gồm các sợi cơ.

Sợi cơ là một tế bào dài. Thành phần của chất xơ bao gồm vỏ của nó - sarcolemma, chất lỏng - sarcoplasmic, nhân, ty thể, ribosome, các yếu tố co bóp - myofibrils, cũng như chứa các ion Ca 2+ - mạng lưới sarcoplasmic. Màng bề mặt của tế bào hình thành các ống ngang đều đặn qua đó điện thế hoạt động xâm nhập vào tế bào khi tế bào bị kích thích.

Đơn vị chức năng của sợi cơ là myofibril. Cấu trúc lặp lại trong sợi cơ được gọi là sarcomere. Myofibrils chứa 2 loại protein co bóp: sợi Actin mỏng và sợi myosin dày gấp đôi. Sự co rút của sợi cơ xảy ra do sự trượt của các sợi myosin dọc theo sợi Actin. Trong trường hợp này, sự chồng chéo của các sợi tăng lên và sarcomere ngắn lại.

Trang chủ chức năng sợi cơ- Đảm bảo sự co cơ.

Chuyển đổi năng lượng trong quá trình co cơ. Để co cơ, năng lượng được sử dụng được giải phóng trong quá trình thủy phân ATP bởi Actomyosin và quá trình thủy phân có liên quan chặt chẽ với quá trình co cơ. Bằng lượng nhiệt do cơ tạo ra, người ta có thể đánh giá hiệu quả chuyển hóa năng lượng trong quá trình co. Khi cơ co lại, tốc độ thủy phân tăng lên tương ứng với mức độ công được thực hiện. Năng lượng giải phóng trong quá trình thủy phân chỉ đủ để đảm bảo công được thực hiện chứ không đảm bảo sản xuất toàn bộ năng lượng của cơ.

Hiệu quả(hiệu quả) của hoạt động cơ bắp ( r) là tỉ số độ lớn của công cơ học bên ngoài ( W) với tổng lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt ( E) năng lượng:

Giá trị hiệu quả cao nhất của cơ bị cô lập được quan sát thấy khi tải bên ngoài bằng khoảng 50% tải bên ngoài tối đa. Năng suất lao động ( R) ở người được xác định bằng lượng oxy tiêu thụ trong quá trình lao động và phục hồi theo công thức:

trong đó 0,49 là hệ số tỷ lệ giữa thể tích oxy tiêu thụ và công cơ học được thực hiện, tức là ở hiệu suất 100% để thực hiện công bằng 1 kgf․tôi(9,81J), yêu cầu 0,49 mlôxy.

Hoạt động/hiệu suất của động cơ

Đi bộ/23-33%; Chạy tốc độ trung bình/22-30%; Đạp xe/22-28%; Chèo thuyền/15-30%;

Cú ném/27%; Ném/24%; Nâng tạ/8-14%; Bơi/3%.

"