鸡蛋里的力学 蛋壳所以特别坚固

2016-11-01 18:30:00 作者:采采(网友上传) 分类 : 科普

  蛋壳虽然很薄,却也不是什么脆弱的东西,把蛋放在两手的掌心之间,用力挤压它的两端,是不是很容易把它任碎呢?在这种情况下要压碎蛋壳,非用很大的力气不可。

  蛋壳所以特别坚固,完全因为它的形状是凸出的。各种穹隆和拱门所以都很坚固,也是由于同样的道理。

  上图中窗顶上有一个小型石拱。重力G(也就是窗顶上面那部分砖墙的重力)向下施着压力,压在拱门中心那块楔形石头M上,这里用箭头A表示着。但是这块石头由于是楔形的,所以不能向下移动;它只能压在相邻两块石头上。这时候力A可以按照平行四边形的规则分解成两个力,像箭头C和B表示的那样;这两个力被相邻两边石块的阻力平衡了,而这两块石块又被挤在旁边的石块中间。因此,从外面压在拱门上的力就不会把拱门压坏。可是如果从里面向它用力,那就比较容易把它破坏了,因为石块的楔形虽然能够阻止它下落,却不能阻止它上升。

  蛋壳也是这样的拱门,不过这个拱门是整块的,不是由一块一块的东西叠成的。蛋壳虽然很脆,但是在受到外来压力的时候,却不那么容易碎,就是这个道理。我们可以把一张相当重的桌子的4条腿,放在4个生鸡蛋上,结果蛋壳也不会破(为了使鸡蛋站稳并且增大受压的面积,需要用石膏把鸡蛋的两头加宽。石膏是容易黏附在石灰质的蛋壳上的)。现在你们就可以理解,为什么母鸡不必害怕自己身体的重力会压破蛋壳;同时又可以懂得为什么弱小的鸡雏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。

  侧着茶匙敲蛋壳,很容易把它敲碎,因此,我们就料想不到,蛋壳在天然条件下承受压力是多么的坚固,大自然用来保护蛋壳里发育着的小生物的盔甲,是多么的坚固。电灯泡看来好像很脆弱,实际上却极坚固,这同蛋壳很坚固是同样的道理。然而电灯泡的坚固性还要惊人,因为我们知道有许多灯泡(真空的,不是充气的)几乎完全是空的,里面没有什么物质用来抵抗灯泡外面空气的压力。空气对电灯泡的压力并不小。直径10厘米的灯泡所受的压力,就在75千克以上(相当于一个人的体重)。实验指出:真空灯泡甚至还能经受住2.5倍这么大的压力。

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