生活中的物理-蛋壳容易破碎吗

2015-08-09 8:49:01 暂无评论阳光倾城常识科普 838

《死魂灵》里那个深谋远虑的吉法•摩基维支曾在好几个哲学问题上绞过脑汁，当中有如此的一个问题：“哼，若像是生蛋的。那蛋壳应该不至于厚到没有什么炮弹打得碎吧！唉，唉，现在是到了发明一种新火器的时候了。”
果戈里的这位哲学家，若知道普通的蛋壳虽然很薄，却也不是什么脆弱的东西，他一定会大吃一惊的。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（图162）。
蛋壳所以特别坚固，完全由于它的形状是凸出的。各种穹隆和拱门所以都很坚固，也是由于同样的原理。

图163的窗顶上有一个小型石拱。重力S（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。可是若从里面向它用力，那就比较容易把它破坏了，由于石块的楔形虽然能够阻止它下落，却不能阻止它上升。
蛋壳也是如此的拱门，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，就是这个原理。大家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加大受压的面积，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，为啥母鸡不必害怕自己身体的重力会压破蛋壳；同时又可以懂得为啥弱小的鸡雏想
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，大家就料想不到，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原理。然而电灯泡的坚固性还要惊人，由于大家知道有大量灯泡（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。