人从较高的地方跳到地面上容易造成骨折,一般成年人胫骨的极限抗压强度为1.5*10^3N/m^2,胫骨最小面积约为3.2cm^2.假若一质量为50kg的人从一定高度直膝双脚落地,落地时其重心又下降约1cm,试计算这个高度超过多少时,就会导致胫骨骨折.
问题描述:
人从较高的地方跳到地面上容易造成骨折,一般成年人胫骨的极限抗压强度为1.5*10^3N/m^2,胫骨最小面积约为3.2cm^2.假若一质量为50kg的人从一定高度直膝双脚落地,落地时其重心又下降约1cm,试计算这个高度超过多少时,就会导致胫骨骨折.
答
胫骨承受压力1.5*10^8*0.00032=48000N
这个压力是地面对人的支持力
加速度 a=F/m-g=48000/50-10=950
下降1cm后,速度变为0,
v^2=2as=2*950*0.01=19
由动能定理
mgh=1/2mv^2
h=0.95米