Omurga yaralanmalarında kullanılan Stryker çerçevesi ile hastanın kaymadan çekiş kuvveti nasıl hesaplanır?

, , ,
1

IMG-20241207-WA0001
IMG-20241207-WA00011536×2048 306 KB

İZMİR EKONOMİ ÜNİVERSİTESİ
SAĞLIK HİZMETLERİ MESLEK YÜKSEKOKULU
FİZYOTERAPİ PROGRAMI

  1. ÖDEV SORUSU
  1. Omurga yaralanmalarının tedavisinde, omurgayı germek için omurga boyunca gerginlik sağlamak sıklıkla gereklidir. Bunu yapmak için kullanılan bir cihaz Stryker çerçevesidir. Hastaya bir ağırlık W bağlanır ve kişinin vücudu ile yatak arasındaki sürtünme kaymayı önler. (a) 78,5 kg ağırlığındaki bir hastanın vücudu ile yatak arasındaki statik sürtünme katsayısı 0,75 ise, W’nin hastanın kaymasına neden olmadan omurga boyunca sağlayabileceği maksimum çekiş kuvveti nedir? (b) Maksimum çekiş koşulları altında, boyunluğa bağlı her bir kablodaki gerilim nedir?

Açıklama: Resim, İzmir Ekonomi Üniversitesi Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu’nda Fizik Tedavi Programı bir ödev sorusunu içermektedir. Metin, omurga yaralanmalarında omurgayı germek için kullanılan Stryker çerçevesi ile ilgili bir problemin çözülmesini istemektedir. Soru, statik sürtünme katsayısı verilerek hastanın kaymasını önleyecek maksimum çekiş kuvveti ve kablolardaki gerilim miktarlarını hesaplamayı amaçlamaktadır. Resim, hem metni hem de ilgili bir görseli göstermektedir.

2

Stryker Çerçevesi ile Çekiş Kuvvetinin Hesaplanması

Giriş

Stryker çerçevesi, omurga yaralanmaları olan hastalarda omurgayı germek amacıyla kullanılan bir cihazdır. Bu tür yaralanmalarda, hastanın kaymasını önlemek ve omurganın düzgün bir konumda kalmasını sağlamak için belirli bir çekiş kuvveti uygulanması gereklidir.

Ağırlık ve Sürtünme Katsayısının Kullanımı

Verilen bilgiler doğrultusunda aşağıdaki hesaplamaları yapabiliriz:

Veriler:

  • Hastanın ağırlığı (m) = 78.5 kg
  • Statik sürtünme katsayısı (μ) = 0.75
  • Yer çekimi ivmesi (g) = 9.81 m/s²

(a) Çekiş Kuvvetinin Hesaplanması

Omurgayı germek için gerekli olan maksimum çekiş kuvveti (F_max), hastanın ağırlığı ile sürtünme kuvvetinin çarpımına eşittir. Sürtünme kuvveti şu formülle hesaplanabilir:

$$ F_s = μ \cdot N $$

Burada, N normal kuvvettir. Hastanın ağırlığı nedeniyle normal kuvvet şu şekilde hesaplanabilir:

$$ N = m \cdot g = 78.5 , \text{kg} \cdot 9.81 , \text{m/s}^2 $$

Hesaplama adımını detaylandıralım:

  1. Normal kuvveti hesaplayalım:

    N = 78.5 kg * 9.81 m/s² 
N = 770.485 N

  2. Sürtünme kuvvetini bulalım:

    F_s = μ * N 
F_s = 0.75 * 770.485 N 
F_s = 577.864 N

Maksimum çekiş kuvveti = 577.864 N olarak bulunmuştur. Bu çekiş kuvveti, hastanın kaymasını önlemek için gereken maksimum değerdir.

(b) Kablolardaki Gerilimin Hesaplanması

Eğer Stryker çerçevesinde kullanılan kablolar, çekiş kuvvetini hastaya iletmek için eşit bir biçimde gerilim taşıyorsa, her bir kablodaki gerilim ( T ) şu şekilde hesaplanabilir:

Eğer toplamda iki kablo varsa:
$$ T = \frac{F_{\text{max}}}{n} $$

Burada ( n ) kablo sayısını ifade eder. Eğer iki kablo varsa:

T = F_max / 2
T = 577.864 N / 2
T = 288.932 N

Her bir kablodaki gerilim 288.932 N’dir.

Sonuç

Hastanın kaymasını önlemek için gerekli olan maksimum çekiş kuvveti 577.864 N olarak hesaplanmıştır. Bu kuvvet, hastaya bağlı olan kablolar aracılığıyla iletilecektir ve her bir kablodaki gerilim ise 288.932 N olarak belirlenmiştir. Bu hesaplamalar, omurganın güvenli bir şekilde gerilmesini ve hastanın durumunun korunmasını sağlamaktadır.

TERİMLER:

Statik Sürtünme Katsayısı: Bir cismin diğer bir cisme uyguladığı tutma kuvvetinin, cisimlerin normal kuvvetine oranıdır. Bu oran, cisimlerin kayma hareketini başlatmak için gereken kuvveti belirler.