Деформації і людське тіло

         Людське тіло витримує досить велике механічне навантаження від власної ваги і від м’язових зусиль, виникаючих під час трудової діяльності. На прикладі тіла людини можна прослідкувати всі види деформацій. Деформацію стиску витримує хребет, нижні кінцівки і покрови ступні; деформацію розтягу – верхні кінцівки, м’язи, зв’язки, сухожилля; згинання – хребет, кістки тазу, кінцівок; кручення – шия при повороті голови, тулуб в попереку при повороті, кінцівки рук при обертанні і т. д.

Вид тканини або речовини	Модуль пружності на розтяг, 107, Н/м2	Межа міцності на розтяг, Н/м2	Межа міцності на стиск, Н/м2
Компактна речовина кістки	2 300	10 – 12	12 – 16
Грубоволокниста з’єднувальна тканина (сухожилля, зв’язки)	100 – 150	5 – 7	-
Тканина нервових стовбурів	8 – 12	1,2 – 1,5	-
М’язова тканина	0,8 – 1,0	0,05 – 0,10	-
Сталь	20 000	80 – 100	120 – 150
Бетон	-	-	3 – 5
Дерево	1 000	8 – 10	4 – 5
Каучук	1,2	5	-

     Гранична напруга, руйнуюча кістку плеча, біля 8·10⁷ Н/м², гранична напруга, руйнуюча кістку стегна, біля 13·10⁷ Н/м². З’єднувальні тканини у зв’язках, у легенях і т. д. мають велику еластичність. Наприклад, потилична зв’язка може бути розтягнута більш ніж удвічі.

          Конструкції складені із окремих стрижнів (ферми) або пластин і розміщені під кутом 120^°, виявляють максимальну міцність при мінімальній витраті матеріалу. Прикладом таких конструкцій є шестигранні комірки бджолиних сот.

          Опір крученню дуже швидко зростає із збільшенням товщини, тому органи, розраховані на виконання крутильних рухів, як правило, довгі і тонкі (шия птаха, тіло змії).

          При вигинанні матеріал розтягується на випуклій стороні і стискається на вгнутій стороні; у середній ж частині немає помітної деформації. Тому у техніці суцільні жердини замінюють трубами, балки виготовляють тавровими або двотавровими; це економить матеріал і зменшує масу обладнання. Трубчасту будову мають кінцівки і стебло швидкоростучих рослин. У соняшника, наприклад, стебло має пористу серцевину. Молоді листочки злаків завжди бувають скрученими у трубочку.

          Конструкції, подібні до таврової балки, зустрічаються у грудині птахів, у черепашках багатьох молюсків, проживаючих у місцях прибою, і т. д. Балка вигнута догори з надійними опорами, які не дають кінцям розсуватися (арка), має величезну міцність по відношенню до зусиль, діючих на її опуклу сторону (архітектурні склепіння, бочки; в організмах – череп, грудна клітка, оболонки яєць, горіхів, панцири жуків, раків, черепах і т. д.).