為什么尖銳的物體容易刺進(jìn)別的物體 由物理網(wǎng)資料整理
你可曾考慮過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)題:為什么縫衣針能夠這樣輕易地穿透一個(gè)物體?為什么一塊絨布或者厚紙板很容易給一根細(xì)針穿過(guò),卻很難讓鈍頭的釘子穿過(guò)?在這兩種情形里所作用的力不都是相同的嗎?
是的,力是相同的,但是壓強(qiáng)卻并不一樣。用針穿透的時(shí)候,全部力都集中在針的尖端;而用釘子的時(shí)候,同樣的力卻分配在比較大的釘尖面積上;因此,針?biāo)┑膲簭?qiáng)要比鈍頭釘大得多──這是說(shuō)我們所用的力假定是完全相同的話。
誰(shuí)都知道,一把20齒耙耙松的土地,要比同樣重的60齒耙耙得深。為什么呢?這是因?yàn)?0齒耙每一個(gè)齒上分配到的力要比60齒耙的大的緣故。
當(dāng)我們談到壓強(qiáng)的時(shí)候,在力之外,我們一定要更注意這個(gè)力所作用的面積。同樣大小的一個(gè)力量所產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小,要看它作用的面積究竟是回平方厘米呢,還是集中在1/100平方毫米上。
你用滑雪橇能夠在松軟的雪面上行走,不用滑雪橇就要陷到雪里去。為什么呢?因?yàn)橛昧嘶┣梁笊眢w壓力分配在比不用的時(shí)候大得多的面積上。假如,舉例來(lái)說(shuō),兩只滑雪橇的面積等于我們兩只鞋底的20倍,那么,用滑雪橇?xí)r對(duì)于雪面所施的壓強(qiáng),就要比兩腳站在雪面上的所施的壓強(qiáng)弱,只等于兩腳站著所施壓強(qiáng)的1/20。因此,松的雪面能夠承受得住滑雪橇上面的人,卻承受不住用兩腳站著的人。
根據(jù)同樣的理由,在沼澤地里工作的馬,時(shí)常要在馬蹄上系著特制的“靴子”,來(lái)增加馬蹄和地面的接觸面積,減少沼澤地面所受的壓強(qiáng):這樣一來(lái),馬蹄就不會(huì)陷到沼澤泥淖里去了。在有的沼澤地,連人也是這樣做的。
人在薄冰上通過(guò)的時(shí)候,一定要匍匐爬行,也是為了把自己的體重分配到比較大的面積上。
最后,還有龐大沉重的坦克和裝有履帶的拖拉機(jī)在疏松地面上所以不會(huì)陷下去,也仍舊是這個(gè)緣故,它們的重力是分配在比較大的支持面積上。8噸或8噸以上裝有履帶的車(chē)輛,每一平方厘米地面的壓力不超過(guò)600克。從這一個(gè)觀點(diǎn)看來(lái),沼澤地帶應(yīng)用裝有履帶的載重汽車(chē),真是很有趣的。這種汽車(chē)載了2噸重的貨物,加到地面的壓強(qiáng)不超過(guò)6.0×10-4牛/米(每平方厘米約160克);因此,它能夠在沼澤地帶以及泥濘或沙漠地區(qū)行駛得很好。
像這樣支持面積大的情形,在技術(shù)上,跟支持面積小的就像針尖的情形一樣,是可以好好利用的。
從上面所說(shuō)的,可知尖端所以容易刺進(jìn)物體,只是由于力的作用所分配的面積小的緣故。銳利的刀子要比鈍刀容易切割東西,也可以用完全相同的理由解釋?zhuān)毫α考性诒容^小的面積上。
所以,尖銳物體容易刺進(jìn)或切割物體,只是因?yàn)樵谒鼈兊募舛嘶蜾h刃上集中了比較大的壓力的緣故。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/420258.html
相關(guān)閱讀:天降飲料瓶砸穿車(chē)窗 物理老師:高空拋物太危險(xiǎn)