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物理压强小故事:大力士捏鸡蛋
来源查字典物理网| 2015-09-09 发表| 学习园地分类:趣味物理

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  很久以前,有一个年轻人十分逞强。一次,他参加了一个丰盛的宴席,客人们边吃边谈论着天下的一些能人,夸奖着他们如何力大无比,这些话谈得这位年轻人坐立不安。

  突然,他站了起来,摆出一副不屑一顾的神气说:“你们说的这些能力都没有什么了不起,我才是天下最有力气的人,在座的诸位客人,敢不敢来同我比一下力气?”

  客人们听了年轻人的一番夸口,一时不知该说什么好。这时,邻座走出一位白胡子老公公,他来到年轻人跟前,拍拍他的肩膀说:“小兄弟,你说自己是天下无敌的大力士,先慢同别人比试,请你当众向大家表演一下,用一只手把一只鸡蛋捏碎。如果你一下把它捏碎了,我们就承认你是个大力士。”

  这位年轻人笑呵呵地把一只鸡蛋捏在手心里,嘴里说着:“这还不容易。”心里却在想:你这个老头儿,太小看人了!客人们都围着年轻人观看,只见年轻人虽然使出了吃奶的力气,把脸憋得通红通红的,但还是把这个鸡蛋捏不碎。于是,他不由得惭愧地低下了头,认输了。从此,他再也不敢随便夸口了。

  一只鸡蛋在碗口上轻轻一磕就碎了,可为什么用手捏它就捏不碎呢?

  我们知道,一个物体的单位面积上所受到的压力叫做压强。雨天,如果你在泥地上走路,脚踏在烂泥上就很容易陷下去;但是,在烂泥上垫上木板,即使你挑着重担在上面走,也不会陷下去。这是因为没有垫木板时,压力是作用在脚掌那么大的面积上;垫上木板以后,压力就作用在木板那么大的面积上了,由于受力面积增大,把压力分散了,所以不容易陷下去。

  同理,用手捏鸡蛋时,由于手上的力分散到整个鸡蛋的表面上去了,压强很小,所以不会把鸡蛋捏碎;如果用两手指捏鸡蛋时,情况就不同了,由于它的接触面积小,压力集中在手指用力处的蛋壳上,因此,压强也就大,鸡蛋就容易被捏碎。

  如果把蛋壳凹面朝上,情况就不同了,把一支尖铅笔垂直落下来,很容易啄破一个洞,这是因为铅笔尖的压力都集中到蛋壳的某一点上了。难怪弱小的雏鸡想要脱离天然囚笼的时候,却只要用小嘴在里面啄几下蛋壳,就不难出来了。

  蛋壳的凸面能够承受很大的压力,它启示人们利用这个道理设计了建筑物的拱门、壳型房顶、拱形桥梁等,它们既坚固又能承受很大的压力。再如,电灯泡的玻璃很薄,看来好像很脆弱,实际上它极为坚固,用手当然捏不碎它;更重要的是因为它里面充有极少量的惰性气体,几乎是真空的。可以说,它里面没有什么物质来抵抗灯泡外面空气的强大压力。据测定,直径10厘米的灯泡,它表面所受的压力相当于一个人的重量(70公斤左右)呢!如果完全是真空的灯泡,它还能经受住25倍(175公斤)这么大的压力呢!这是因为电灯泡相当于一个鸡蛋,它的表面能承受强大的压力。

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