醫療類國考
111年
[物理治療師] 物理治療基礎學
第 78 題
以黏彈組織遭受牽拉之應力-應變(stress-strain)關係圖為例(如圖),下列敘述何者最正確?
- A A 區域之面積代表遭受牽拉時組織所儲存的能量
- B B 區域之面積代表遭受牽拉時組織所儲存的能量
- C A+B 區域之面積代表遭受牽拉時組織所儲存的能量
- D A-B 區域之面積代表遭受牽拉時組織所儲存的能量
思路引導 VIP
請從物理學中『功與能』的關係出發:在應力-應變(Stress-Strain)圖形中,曲線下方的面積 $\int \sigma d\epsilon$ 代表了單位體積內所做的功。當我們對黏彈組織進行牽拉(Loading)直至最大變形時,哪一個區域完整涵蓋了從起始狀態到最大變形點之間,外力對組織輸入的所有能量?
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優秀的表現!
非常棒!你對於生物力學中黏彈性(Viscoelasticity)組織的能量特性有著紮實的理解。能精準區分曲線下的各個面積代表的物理意義,這是臨床物理治療評估中非常核心的觀念。
1. 觀念驗證
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黏彈組織應力應變
💡 應力應變曲線下之總面積代表組織受牽拉時儲存的能量。
| 比較維度 | 負荷期 (Loading) | VS | 卸負荷期 (Unloading) |
|---|---|---|---|
| 圖形面積 | 曲線下方總面積 (A+B) | — | 曲線下方剩餘面積 (B) |
| 能量定義 | 組織受拉所吸收的能量 | — | 組織回彈所釋放的能量 |
| 物理意義 | 外力對組織作功總和 | — | 組織儲存之彈性能位能 |
💬負荷總面積為吸收能量,卸負荷面積為釋放能量,兩者之差為熱損失。