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Seminar 3: Physikalisch-Chemische Eigenschaften biologischer Materialien

Lernziele

  1. die verschiedenen Arten der Deformation von Festkörpern wie Kompression, Biegung, Torsion und Scherung anhand von verschiedenen Arten von Knochenbrüchen erläutern können. (MC)
  2. anhand der Spannungs-Dehnungskurve das Verformungsverhalten von Festkörpern wie Muskeln, Sehnen, Bänder, Knochen und Knochenersatzmaterial innerhalb und außerhalb des Gültigkeitsbereiches des Hookeschen Gesetzes beschreiben können. (MC)


Lernziel 1

Deformation von Festkörpern

Lernziel 2

Hookes-Gesetz - Bereich wo Spannung und Dehnung sich beinahe linear zueinander Verhalten
σ = k * ε
σ - Spannung k - Propotionalitätsfaktor (Elastizitätsmodul E, Volumenelastizitätsmodul K, Torsionsmodul T), ε - relative Verformung
Steigung abhängig von Elastizitätsmodul - je höher, desto mehr Kraft ist für eine Dehnung gleichen Ausmaßes notwendig

wird der Bereich der reversiblen/elastischen Dehnung überschritten, kommt es zur plastischen/irreversiblen Dehnung - das Elastizitätsmodul ändert sich hierbei nicht, jedoch ist die Form auch ohne weitere Krafteinwirkung bleibend verändert

Sehnen und Bänder haben bereits eine gewiss Grundspannung



weitere Notizen

Grundbegriffe der Mechanik
Kraft: F = m * a
Moment: M = F * d (unterschiedliche Wirkung der Kraft je nach Abstand vom Hebelpunkt)
Spannung Sp = F / A (identisch zur Druckdefinition)
Dehnung D = Δl / l0 (prozentuale Veränderung der Länge)