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比大象还可怕的高跟鞋

来源:科学揭秘 趣味物理故事 > 作者:小慧 时间:2018-04-03 17:50:51

在力气相同的情况下,针能够轻易穿透厚厚的绒布和纸板,而头部同样很尖的钝钉子却很难做到这一点,有时候加大力气,钉子也没有跟办法透过纸板。这是怎么回事呢?要回答这个问题,我们首先要了解一个词:压强。

压强表示物体单位面积上所受力的大小的物理量,它与受力面积成反比,与压力成正比。所以,同样的力量分别用在针和钉子上,和针接触的受力面积肯定要比钉子的小得多。针尖产生的压强要比钉子产生的压强大得多,因此针尖能够轻松地穿透绒布,而钝钉却不能那般轻松。

经过这样的分析,我们就应该意识到,在考虑力的作用时,既要考虑力的大小,也要考虑受力面积的大小,同样的力作用在1平方厘米的地方,跟作用在1/100平方毫米上产生的效果肯定不同。

清清和小玲对上面这个原理理解得非常清楚,原因就要从她们坐公交车上学说起了。这天清清和小玲像往常一样坐公交车去上学。那天公交车上人非常多,人跟人都挤在一起。清清和小玲分别站在两个年轻的女性身后。这两个女性,差不多胖瘦,但是一个穿的是高跟鞋,一个是柔软的雪地靴。忽然汽车一个急刹车,这两位女性都没有站稳,分别踩了清清和小玲。清清被“高跟鞋”跺了一脚,疼得龇牙咧嘴,嘴里叫着:“好疼啊!”小玲则好像没事人一样,还嘲笑清清柔弱。到了学校之后,清清的脚还在疼,脱鞋一看,脚趾头已经变青了。清清和小玲都很奇怪,这俩人差不多重,都是踩了我们一脚,怎么受伤情况差这么多呢?直到她们学习了压力和压强的关系,这个问题猜得到了解决。大家能否用压强的观点来解释一下这个现象呢?

如果受力面积够大的话,即使是大象踩到了我们的身体,大家也不会受伤;但是如果受力面积很小,比如尖细的高跟,即使所受的力不大,大家也可能会因为压强过大而受伤。幸运的是,这世界上没有穿着高跟鞋的大象,否则它一定是让世人为之震颤的超级霸主!

黄蜂的强大力量

黄蜂蜇人的时候非常疼,这不仅是因为刺中带有毒液,更多的是因为它的刺所产生的压强非常大。黄蜂的刺比人们想象中锋利好几倍。人造器械中,即使是再锋利的设备也要比黄蜂刺钝很多。

显微镜下的黄蜂刺尖而光滑,没有任何凸起物。再用超显微镜观察,我们看到的刺是山峰一样的形状。而超显微镜下的刀刃,看起来就像锯子或山脉。这样比较起来,黄蜂的刺要比剃刀锋利许多。所以,黄蜂在蜇人的时候,即使用力不大,也会让人感觉十分疼痛。

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