Reparación del corazón. Un cirujano usa material de un corazón donado para reparar la aorta dañada de un paciente y nece- sita conocer las características de elasticidad del material de la aorta. Pruebas realizadas sobre una tira de 16.0 cm de la aorta donada reve- lan que se estira 3.75 cm cuando se aplica un tirón de 1.50 N sobre ella. a) ¿Cuál es la fuerza constante de esta tira de material? b) Si la distancia máxima que debe estirarse cuando se sustituya la aorta del corazón dañado es de 1.14 cm, ¿cuál es la fuerza máxima que podrá ejercer allí?
Respuestas
La fuerza elástica: según la Ley de Hooke establece que la fuerza aplicada a un muelle es directamente proporcional a la deformación que se le produce
La fuerza elástica se calcula como:
F = -k*ΔX
Donde:
F: Fuerza elástica [N]
k : Constante de elasticidad del resorte [N/m]
ΔX: desplazamiento desde la posición normal [m]
Explicación paso a paso:
Datos:
x = 16 cm(1m/100cm) = 0,16 m
ΔX = 3,75 cm(1m/100cm) = 0,0375 m
F = 1,5 N
a) ¿Cuál es la fuerza constante de esta tira de material?
1,5 N= -k* 0,0375 m
-k = 40N/m
b) Si la distancia máxima que debe estirarse cuando se sustituya la aorta del corazón dañado es de 1.14 cm, ¿cuál es la fuerza máxima que podrá ejercer allí?
F = -40N/m*0,0114m
F = -0,456 N
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