Um pesquisador realiza um experimento para medir a rigidez de um tecido muscular comprimento inicial de 3 cm . Ele aplica uma força de tração de 100 N a uma amostra de tecido com uma área transversal de
. resultando em um alongamento de 2 mm no musculo. Calcule o módulo de Young desse tecido muscular.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre medir a rigidez de um tecido muscular. Isso envolve um conceito da física chamado Módulo de Young, que nos ajuda a entender como um material reage quando aplicamos uma força. Para resolver isso, vamos precisar usar algumas fórmulas básicas de tensão e deformação.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que a gente tem:
- Força aplicada (
): 100 N - Comprimento inicial (
): 3 cm = 0,03 m - Área transversal (
): 10 cm² = 0,001 m² - Alongamento (
): 2 mm = 0,002 m
Passo 3
Agora, vamos calcular a tensão (
). Tensão é basicamente a força distribuída sobre uma área. A fórmula é:
Substituindo os valores:
Passo 4
Em seguida, vamos calcular a deformação (
). Deformação mede o quanto o material se estica em relação ao comprimento inicial. A fórmula é:
Substituindo os valores:
Passo 5
Agora, com a tensão e a deformação calculadas, podemos encontrar o Módulo de Young (
) usando a fórmula:
Substituindo os valores:
Resposta
O módulo de Young do tecido muscular é aproximadamente
.
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