雞蛋相碰只有一個先破,是不是可以給我們的材料學研究提供一些啓示_風聞
我真是个笨蛋-2022-11-11 16:08
【本文來自《雞蛋相碰為什麼只有一個先破?》評論區,標題為小編添加】
兩個雞蛋都賦予一定初速, 具有一定動能.
相撞瞬間, 雞蛋極小形變, 相互作用力, 從零迅速攀升.
達到某一方破裂的閾值, 一方破裂, 壓力迅速減少, 雙方保持這個較小的壓力延破裂方向運行一段距離.
作用力乘距離, 做功, 消耗能量, 最終雞蛋速度都為零.
未破損的雞蛋能抗住最高時的壓力,後續降低的壓力,自然也能抗住, 保持完好.
所以, 比較的是兩個雞蛋的破裂閾值. 對手法要求不高, 只要給定的初速(能量)高於一定值,就能使得雞蛋破一個.
後續的形變持續消耗掉多餘的初始能量.
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對比使用兩個鐵球:
1. 給定雙方較小的初速, 較小的能量
相撞瞬間, 極小形變, 相互作用力, 從零迅速攀升. 小變形距離乘力的大小, 動能耗盡.
雙方無破裂. 則回彈, 均無損傷.
2. 給定雙方較大的初速, 較大的能量
相撞瞬間, 相互作用力, 從零迅速攀升. 當一方破裂後, 此時,能量並未耗盡, 繼續擠壓.
力要作用一定距離才能做功, 才損耗能量. 結構緊密, 不容易形變的物質. 自然, 只能導致碰撞點的壓力繼續上升.
從而, 導致另一個鐵球也被衝破閾值,破裂. 然而, 沒有形變,就沒有作用距離, 壓力仍然會上升, 直到高壓力,小距離(微小形變的距離)消耗掉所有的初始能量.
從上面分析可以看出來, 要想鐵球僅僅破裂一方. 需要精確的控制初始能量, 讓一方破裂後,多餘的能量還不能達到另一方的閾值. 能量要精準, 雙方閾值還要有一定差異, 才能實現.
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所以, 有時會用一些稍軟的材料, 較大變形, 來吸收撞擊力. 從而保護另一些結構.