Номер 4, страница 328 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Молекулярная физика. 12. Твёрдое тело. Параграф 70. Механические свойства твёрдых тел. Творческие задания - номер 4, страница 328.

Условие.

4. Какие виды деформаций испытывает человек?

Решение.

Решение

Человеческое тело, как и любое физическое тело, постоянно испытывает различные виды деформаций под действием как внешних сил (например, сила тяжести, удары), так и внутренних (сокращение мышц). Эти деформации могут быть упругими, когда тело возвращается к своей первоначальной форме после снятия нагрузки, или пластическими, приводящими к необратимым изменениям или травмам. Рассмотрим основные виды деформаций, которые испытывает человек.

1. Деформация растяжения

Это вид деформации, при котором происходит удлинение тела под действием приложенных к его концам сил, направленных в противоположные стороны. В теле человека растяжению подвергаются:

• Мышцы, сухожилия и связки: при выполнении упражнений на растяжку, при висе на турнике или просто при движении конечностей. Например, когда мы поднимаем руку, мышцы и сухожилия плеча растягиваются.

• Позвоночник: при висе на перекладине межпозвоночные диски и связки растягиваются, что приводит к временному увеличению роста.

• Кожа: она обладает высокой эластичностью и постоянно растягивается при движениях в суставах.

2. Деформация сжатия

Это вид деформации, при котором происходит уменьшение размеров тела под действием сил, направленных навстречу друг другу. Сжатие в организме человека испытывают:

• Кости и суставы: позвоночник и кости ног постоянно находятся под нагрузкой от веса тела. При ходьбе, беге или прыжках сила сжатия значительно возрастает. Межпозвоночные диски и суставные хрящи играют роль амортизаторов, сжимаясь под нагрузкой.

• Ткани: при ударе или падении мягкие ткани подвергаются сильному сжатию.

3. Деформация изгиба

Изгиб — это сложный вид деформации, при котором одни слои тела сжимаются, а другие растягиваются. Прямая ось тела искривляется.

• Позвоночник: когда человек наклоняется вперед, назад или в стороны, позвоночник испытывает деформацию изгиба. Внешняя сторона изгиба растягивается, а внутренняя — сжимается.

• Длинные кости конечностей (бедренная, плечевая): могут изгибаться под действием значительных нагрузок, например, при занятиях спортом или при падении. Чрезмерный изгиб приводит к перелому.

4. Деформация сдвига

Деформация сдвига возникает, когда слои тела смещаются параллельно друг другу под действием касательных сил.

• Суставы и позвонки: при некоторых движениях или при неправильной осанке могут возникать силы сдвига между позвонками, что опасно для межпозвоночных дисков. Также силы сдвига действуют в коленном суставе при резкой остановке во время бега.

• Кровеносные сосуды: стенки сосудов испытывают деформацию сдвига из-за трения текущей по ним крови.

• Кости: переломы от сдвига могут произойти при приложении боковой силы, например, при ударе по ноге в футболе.

5. Деформация кручения

Кручение — это деформация, возникающая при действии пары сил, плоскости действия которых перпендикулярны продольной оси тела и которые стремятся повернуть его части в противоположных направлениях.

• Конечности и туловище: при скручивающих движениях, например, во время броска мяча, удара в гольфе или при резком повороте туловища, кости и суставы испытывают кручение. Голень может испытывать кручение, если стопа зафиксирована, а тело поворачивается.

• Позвоночник: повороты туловища вызывают деформацию кручения в позвоночном столбе.

Такие нагрузки могут приводить к специфическим травмам, например, винтообразным (спиральным) переломам костей.

Ответ: Человек в своей жизнедеятельности испытывает все основные виды механических деформаций: растяжение (мышцы, связки при движении), сжатие (позвоночник и кости ног под действием веса тела), изгиб (позвоночник при наклонах), сдвиг (в суставах и между позвонками) и кручение (туловище и конечности при поворотах и скручивающих движениях).