- Um experimento é realizado para determinar o módulo de Young do tecido muscular. Uma amostra de tecido muscular é submetida a uma força de compressão de 500 N . A deformação resultante na amostra é de 2,5 mm. A área transversal da amostra muscular é de
.
b) Calcule o módulo de Young do tecido muscular.
b) Calcule o módulo de Young do tecido muscular.
Passo 1
Vamos resumir o problema: queremos calcular o módulo de Young do tecido muscular. Para isso, temos que a força de compressão aplicada foi de 500 N, a deformação resultante foi de 2,5 mm, e a área transversal da amostra é de
. Vamos utilizar o conteúdo de Física, especificamente o conceito de módulo de Young, para resolver este exercício.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é o módulo de Young. O módulo de Young (E) mede a rigidez de um material e é definido como a razão entre a tensão (força por unidade de área) e a deformação (variação relativa no comprimento). A fórmula é:
Onde:
-
é a força aplicada, -
é a área transversal, -
é a deformação (variação no comprimento), -
é o comprimento original.
No entanto, como não foi dado o comprimento original da amostra, podemos simplificar a fórmula considerando apenas a relação direta entre força, deformação e área.
Passo 3
Vamos adaptar a fórmula para o nosso caso:
Mas precisamos ajustar as unidades para que E seja expresso em Pascals (Pa).
Primeiro, convertamos todas as medidas para o Sistema Internacional de Unidades (SI):
- Área:
- Deformação:
Agora, substituímos os valores na fórmula:
Passo 4
Calculando o denominador:
Agora, calculamos E:
Resposta
O módulo de Young do tecido muscular é de
Pascals (Pa).