《趣味物理學(xué)》在線閱讀——第2章 重力和重量·杠桿·壓力（8-14）(6)

2.13　為什么尖銳的物體容易刺進(jìn)別的物體？

　　你可曾考慮過這樣一個(gè)問題：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，卻很難用鈍頭的釘子把它穿過？在這兩種情形里所作用的力不都是相同的嗎？

　　是的，力量是相同的，但是壓力強(qiáng)度或者說壓強(qiáng)卻并不一樣。用針穿透的時(shí)候，全部力量都集中在針的尖端；而用釘子的時(shí)候，同樣的力量卻分配在比較大的釘尖面積上；因此，針?biāo)�施的壓力�?qiáng)度要比鈍頭釘大得多——這是說我們所用的力量假定是完全相同的話。

　　誰都知道，一具二十齒耙耙松的土地，要比同樣重的六十齒耙耙的深。為什么呢？這是因?yàn)槎�十齒耙每一個(gè)齒上分配到的力量要比六十齒耙的大的緣故。

　　當(dāng)我們談到壓力強(qiáng)度的時(shí)候，我們一定要在力量之外更注意這個(gè)力量作用的面積。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一個(gè)平方厘米呢，還是集中在百分之一平方毫米上。

　　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�雪橇身體壓力分配在比不用的時(shí)候大得多的面積上。假如，舉例來說，兩只滑雪橇的面積等于我們兩只鞋底的20倍，那么，用滑雪橇的對(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，只等于兩腳站著的所施壓強(qiáng)的20分之一。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，在沼澤里工作的馬，時(shí)常要在馬蹄上系著特制的“靴子”，來增加馬蹄和地面間的接觸面積，減少沼澤地面所受的壓強(qiáng)：這樣一來，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，它們的重量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輛，對(duì)于每一平方厘米地面的壓力不超過600克。從這一個(gè)觀點(diǎn)看來，沼澤地帶應(yīng)用的裝有履帶的載重汽車，真是很有趣的。這種汽車載了2噸重的貨物，加到地面的壓強(qiáng)一共只有每平方厘米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。

　　象這樣支持面積大的情形，在技術(shù)上，跟支持面積小的就象針尖的情形一樣，是可以好好利用的。

　　從上面所說的，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：力量集中在比較小的面積上。

　　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。

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