有一研究性学习小组研究了这样一个课题:人从高处跳下超过多大高度时容易造成骨折.他们查得这样一些资料;一般成人的胫骨的极限抗压强度为p=1.5×108 Pa,胫骨的最小面积S=3.2×10-4 m2.
问题描述:
有一研究性学习小组研究了这样一个课题:人从高处跳下超过多大高度时容易造成骨折.他们查得这样一些资料;一般成人的胫骨的极限抗压强度为p=1.5×108 Pa,胫骨的最小面积S=3.2×10-4 m2.假若一个质量为50kg的人,从一定的高度直膝双足落地,落地时其重心又下降了约h=l.0×10-2 m,请你估算一下:当这个高度H超过多少米时,就可能导致胫骨骨折(计算结果保留两位有效数字,取g=10m/s2).
答
人的胫骨能承受的最大作用力Fm=2pS,F弹=Fm,
由动能定理得F弹h=mg(H+h),
代入数据有:0.01×2×1.5×108×3.2×10-4=500×(H+0.01)
解得H=1.9 m.
答:当高度超过1.9m时,可能导致胫骨骨折.