Question

人從一定的高度落地容易造成骨折.一般人脛骨的極限抗壓強度約為1.5×10⁸ N/m²，脛骨最小橫截面積大多為3.2 cm².假若一質量為50 kg的人從某一高度直膝雙足落地，落地時其重心又約下降1 cm.試計算一下這個高度超過多少時，就會導致脛骨骨折.(g取10 m/s²)

Answer 1

解析：由題知，脛骨最小處所受沖擊力超過F=δ·s=1.5×10⁸×2×3.2×10^-4 N時會造成骨折.設下落的安全高度為h₁，觸地時重心又下降的高度為h₂，落地者質量為m.

由動能定理mg(h₁+h₂)-Fh₂=0，所以h₁=h₂-h₂=1.9 m.

在高度超過1.9 m以上的單杠上運動時，在單杠的下方應備有海綿墊子，或者有同學做好保護，以防不測.其他活動（如：撐桿跳、跳傘、攀越高架等)也必須做好安全措施.

答案：高度超過1.9 m時，可能會導致骨折