- •Определение модуля упругости кости по изгибу
- •1. Определение зависимости стрелы прогиба от нагрузки.
- •2. Определение модуля упругости кости.
- •Лабораторная работа № 10. Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом Ребиндера.
- •Явление смачивания.
- •Поверхности, смачиваемые водой, называют гидрофильными, а не смачиваемые ею – гидрофобными.
- •Порядок выполнения работы:
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа № 12. Определение вязкости жидкости вискозиметром Оствальда.
- •Течение вязкой жидкости. Формула Пуазейля.
- •Лабораторная работа № 7. Снятие спектральной характеристики уха на пороге слышимости
- •Частота, кГц
- •Литература:
1. Определение зависимости стрелы прогиба от нагрузки.
-
Закрепите образец на штативе с помощью держателя.
-
Приведите в соприкосновение измерительную штангу индикатора с верхней поверхностью образца в месте крепления крючка на образце.
-
Установите стрелку индикатора в нулевое положение.
-
Нагружайте образец, путём подвешивания на крючок грузов.
-
Отмечайте для каждого груза соответствующую стрелу прогиба.
-
Результаты опыта занесите в таблицу 1.
-
По найденным значениям стрелы прогиба и соответствующим нагрузкам постройте график. Для этого по оси ординат откладывают нагрузку, а по оси абсцисс – стрелу прогиба.
Таблица 1.
Нагрузка
Материал |
P=1Н |
P=2Н |
P=3Н
|
P=4Н
|
P=5Н
|
Р=6Н
|
ΣРi=21 |
f,мм |
f,мм |
f,мм |
f,мм |
f,мм |
f,мм |
Σfi мм |
|
Кость |
|
|
|
|
|
|
|
Дюраль |
|
|
|
|
|
|
|
Гетинакс |
|
|
|
|
|
|
|
-
Под графиком запишите вывод относительно полученной зависимости.
2. Определение модуля упругости кости.
-
Измерьте длину образца L (расстояние между точкой закрепления образца в держателе и крючком). Результат измерения занесите в таблицу 2
-
Измерьте штангенциркулем ширину b и высоту h образца. Каждое измерение проделайте три раза в разных местах образца и вычислите ,. Результаты измерений и расчетов занесите в таблицу 2.
Таблица 2
-
Образец
,мм
,мм
L,мм
Е,Н/мм2
Е, Па
Кость
Дюраль
Гетинакс
-
Произведите расчёт модуля упругости кости по формуле (1). В формулу (1) подставляют средние значения ширины и высоты образца, длину образца, вместо P – сумму всех нагрузок, вместо S – сумму всех стрел прогиба, что равносильно нахождению их средних значений, и вычисляют модуль упругости Е.
Опыты полностью повторяются со следующим образцом.
Контрольные вопросы:
-
Что называют деформацией твёрдого тела? Чем отличаются упругая и пластическая деформация? Перечислите основные виды деформаций твёрдых тел.
-
Что такое механическое напряжение? В каких единицах СИ оно измеряется?
-
Сформулируйте закон Гука и запишите его. В чём состоит физический смысл модуля упругости?
-
Что такое диаграмма растяжения? Каков смысл пределов пропорциональности, упругости, текучести, прочности?
-
Охарактеризуйте механические свойства костной ткани.
-
Укажите особенности деформации изгиба.
-
Какова методика определения модуля упругости кости в данной лабораторной работе?
Решить задачи:
-
Мышца, длиной 10 см, диаметром 1 см под действием груза 49 Н удлиняется на 7 мм. Определите модуль упругости (модуль Юнга) мышечной ткани. Сравните ответ с результатом для костной ткани, полученным в лабораторной работе, сделайте вывод из этого сравнения.
-
Определить силу, необходимую для удлинения сухожилия сечением 4 мм2 на 2% от его первоначальной длины. Модуль Юнга для сухожилия равнен 109 Па.
-
Модуль Юнга эмали зуба 4,6∙1010 Па, периодонта 107 Па. Как ведут себя эти ткани при действии внешней силы на зуб?
Литература.
1. В.Г.Лещенко, Г.К.Ильич. Медицинская и биологическая физика.- Мн.: Новое знание. 2011.
2.Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, М. Высш.шк.1987 г.
3..Горский Ф.К., Сакевич Н.М. Физический практикум с элементами электроники. Лабораторная работа №4.
4.Блохина М.Е. и др. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике. Лабораторная работа №11.