Чтобы найти силу, действующую на позвонок, можно использовать формулу, связывающую модуль Юнга, силу, площадь поперечного сечения и относительное изменение длины.
Формула выглядит следующим образом:
\[ E = \frac{F}{S \cdot \epsilon} \]
где:
- \( E \) — модуль Юнга (в данном случае \( 1,4 \times 10^8 \) Па),
- \( F \) — сила,
- \( S \) — площадь поперечного сечения,
- \( \epsilon \) — относительное изменение длины.
Сначала найдем относительное изменение длины (\( \epsilon \)): \[ \epsilon = \frac{\Delta L}{L} = \frac{1,35 \, \text{мм}}{2,7 \, \text{см}} = \frac{0,00135 \, \text{м}}{0,027 \, \text{м}} \approx 0,05 \]
Теперь подставим известные значения в формулу для поиска силы \( F \): \[ F = E \cdot S \cdot \epsilon \]
Площадь в квадратных метрах: \[ S = 10 \, \text{см}^2 = 10 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 = 0,001 \, \text{м}^2 \]
Теперь подставим все значения в формулу: \[ F = (1,4 \times 10^8 \, \text{Па}) \cdot (0,001 \, \text{м}^2) \cdot (0,05) \] \[ F = 1,4 \times 10^8 \times 0,001 \times 0,05 \] \[ F = 1,4 \times 10^5 \times 0,05 = 7 \times 10^3 \, \text{Н} = 7000 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила, действующая на позвонок, составляет \( 7000 \, \text{Н} \).