¿Por qué acabo de leer en alguna parte que el hueso es 5 veces más fuerte que el acero? ¿En qué sentido (o sentidos) es esto cierto?

Answer 1

Gracias por la A2A Bryan.

Dios, el acero es bastante patético, ¿verdad? La seda de araña es más fuerte que el acero, me dijo David Attenborough la otra noche.

Lo que espero que falte es el peso equivalente del acero. Entonces, si tuvieras un alambre de acero del mismo peso que una longitud de seda de araña, la seda sería más fuerte. (David aclaró esto un poco más tarde).

De manera similar, si tuviera una barra de acero que pesara lo mismo que un hueso humano (por ejemplo, un fémur), el fémur tendría una mayor resistencia a la compresión, la tensión y la flexión. Esto se debe a que el hueso es una sustancia compuesta compleja (similar a la fibra de vidrio o al material compuesto de fibra de carbono) y, además, los huesos de las extremidades tienen una corteza externa gruesa que soporta la mayor parte de la carga y una médula esponjosa que tiene mucha menos resistencia mecánica. Tu barra de acero no tiene esta ventaja.

Aunque no estoy seguro de que el hueso sea lo suficientemente bueno para ganar por un factor de 5.

Si tuviera un fémur humano hecho de acero sólido y lo comparara con un fémur humano hecho de hueso, el de acero sería considerablemente más fuerte, pero por supuesto sería 8 veces más pesado.

Answer 2

Primero, necesitamos definir qué significa “fuerte”. Si define “fuerte” como ser capaz de absorber una gran cantidad de impacto antes de romperse, entonces “hueso” es mucho más fuerte que el acero. El hueso tiene una estructura muy singular y fascinante.

Primera razón: la estructura ósea está muy bien diseñada (ingeniería natural en su máxima expresión) . Está bien diseñado para disipar (esparcir) el impacto muy rápido. Así que imagina que tienes un hueso, y si lo golpeas, la descarga se extenderá por todo el cuerpo del hueso muy rápido, por lo que cada punto en el hueso no tiene que soportar un impacto de gran impacto. El acero, por otro lado, es duro, pero carece de la estructura (a menos que lo construyas como hueso) para disipar el impacto local. Por lo tanto, el crack es muy probable que se forme. Piensa en una viga de acero, la golpeas muy fuerte en un punto, otras partes están bien, pero ese punto estará abollado o agrietado. De hecho, la estructura ósea, que es una cuadrícula o matriz, es tan buena que muchas estructuras de ingeniería de la vida real lo imitan. Por ejemplo: la torre Eiffel es un ejemplo muy famoso de una matriz, una estructura en forma de rejilla, que se construyó con una excelente resistencia para pequeños materiales.

Segunda razón: porque el hueso tiene un mecanismo de curación de grietas y el acero no. El hueso tiene calcio hidroxiapatita, junto con el colágeno que curará rápidamente la grieta (si se forma) y evita que la grieta se extienda a través del cuerpo del hueso (y finalmente la rompa). Por otro lado, el acero no tiene un mecanismo de curación de grietas, por lo que una vez que se forma una grieta pequeña, puede usar su mano desnuda para doblar el acero y ver que la grieta se alarga y rompe la barra de acero.

Answer 3

Tienes que tomar la declaración completa en su contexto. Al comparar el peso por el peso, el hueso es más fuerte que el acero y esto se prueba comparando el impacto que puede manejar.

Esto no significa que si tomas un trozo de hueso y lo golpeas contra el acero, el acero se romperá. El acero tiene un empaque más denso en comparación con el hueso (que no está tan densamente empaquetado pero tiene disposiciones estructurales únicas para disipar la fuerza de impacto).

Entonces, si tuvieras que comparar volumen con volumen, el acero sería más fuerte que el hueso.

Answer 4

El hueso es solo 5 veces más fuerte que el acero en peso. Si los huesos fueran 5 veces más fuertes que el acero de alguna manera, entonces no debería ser capaz de romperlos porque el acero puede soportar la presión que los rompe. El acero es aproximadamente siete veces más pesado y más denso que los huesos, por lo que si se probara un hueso y una pieza de acero, entonces el hueso debería romperse porque es más débil por el volumen.