Tensão no osso da canela. As tensões de compressão em nossos ossos são importantes na vida cotidiana. O módulo de Young para um osso é aproximadamente igual a . Um osso só pode suportar uma variação de comprimento de cerca de 1,0% para não se fraturar.

a) Calcule a força máxima que pode ser aplicada a um osso que possua seção reta com área mínima de 3,0 cm2. (Essa área é aproximadamente igual à área de uma tíbia, ou osso da canela, em sua região mais estreita.)

b) Estime a altura máxima da qual um homem de 70 kg pode pular sem fraturar a tíbia. Considere igual a 0,030 s o intervalo de tempo entre o momento em que ele toca o solo e o instante em que ele entra em repouso, e suponha que a tensão seja igualmente distribuída entre as duas pernas.

Quando ele é parado pelo chão, a força resultante sobre ele é

Aplicando a força máxima sobre as duas pernas, então

Substituindo na resultante, temos

Assim é só substituirmos em e acharmos a aceleração.

Agora, substituindo na fórmula de movimento uniforme

Essa velocidade é relacionada à sua altura inicial h acima do chão por