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摘要:YouTube)把一根针穿过一块玻璃,玻璃就会碎。费在慢摩人为YouTube...的视频中展示了他将针扎穿玻璃的能力,在另一边弹出一个气球。在一些超快技巧的慢动作镜头中,似乎针头确实穿过了玻璃。的诀窍是让那些玻璃分子移动詹姆斯塞希纳是康奈尔大学的理论物理学家,他致力于研究玻璃的奇异特性和断裂。玻璃包括所有这些坚硬的、杂乱的固体——包括塞希纳提到的硬糖。)为了刺穿玻璃,塞希纳说,针头本身必须非常坚硬,不能在压力下弯曲。
把一根针穿过一块玻璃,玻璃就会碎。至少,如果你用少林僧人冯飞的力量和精准来投掷它,它会的。
费在慢摩人为YouTube ... 的视频中展示了他将针扎穿玻璃的能力,在另一边弹出一个气球。在一些超快技巧的慢动作镜头中,似乎针头确实穿过了玻璃。在另一些情况下,它看起来就像是用足够的力量把玻璃打碎,把碎片飞进气球里。
在这两种情况下,这都是一个了不起的壮举,正如那些行动迟缓的摩托人在自己尝试的时候所展示的那样,只在玻璃上留下了一个小小的缺口。但它是如何工作的呢?[7惊人的超人壮举]
在不知道所涉及的玻璃和针头的确切质量、厚度和化学成分的情况下,很难说针头移动的究竟有多快,也很难说费投掷的力度有多大。但我们知道的是:玻璃有一些非常不寻常的特性,这使得把针头穿过玻璃和把针头穿过木头或金属是截然不同的。
的诀窍是让那些玻璃分子移动詹姆斯塞希纳是康奈尔大学的理论物理学家,他致力于研究玻璃的奇异特性和断裂。他告诉《现场科学》杂志,打破玻璃的诀窍在于克服玻璃最初的抗碎性。
“玻璃很难打破,”他说,“除非有裂缝。”。一旦形成裂缝,它就非常脆弱。
这是因为它的化学结构奇怪。
在固体金属中,分子的排列不是特别有序,在压力下很容易相互挤压。像冰或钻石这样的晶体形成坚硬的、难以打破的分子模式。当玻璃冻结时,虽然没有形成图案结构,但分子之间仍然形成刚性共价键。他们没有一个有组织的晶体的硬性分子排列,但是没有足够的灵活性来处理很多移位。“KdSPE”“KDSPs”“KdSPE”“KdSPs”“如果你有一个完整的窗格,你按下它,你的手指压在玻璃上,而整个玻璃的键必须保持在适当的位置。“即使你只是在推动这一部分,”他说,
指尖下的玻璃用它的键把一些力向外分配给它的邻居们,邻居们把一些力分配给他们的邻居们,诸如此类,
一旦玻璃开始破裂-当分配系统失效,键开始断裂-结果可能是灾难性的。
如果你在[你压着的玻璃板]上有裂缝,那么载荷就无法穿过裂缝。因此,它必须沿着裂纹横向移动,直到到达裂纹尖端,然后在裂纹尖端,突然所有的载荷集中到一个小区域,”塞特纳说,
在化学键的水平上,他说,玻璃实际上是一种非常强的物质,比钢更不容易受到微观裂纹的影响。但它不会变软。因此,一旦它的一些键断裂,结构的其他部分就更容易让位。
(顺便说一句,这不仅仅是硅玻璃的情况,硅玻璃构成了大多数窗户,也是大多数人想到玻璃时所想到的。玻璃包括所有这些坚硬的、杂乱的固体——包括塞希纳提到的硬糖。)
为了刺穿玻璃,塞希纳说,针头本身必须非常坚硬,不能在压力下弯曲。
“如果有人向你的窗户扔橡皮球,甚至非常非常坚硬,“它不太可能断裂,”他说,
但是一块同样重量的岩石,覆盖在边缘和点上,投掷时同样坚硬,它的力量会分布到一个较窄的接触点,在撞击时不会弯曲。它很可能会打碎玻璃。
的诀窍,Sethna说,把针头粗糙的玻璃是这样的:一根坚固的针头,用力扔得足以使玻璃有意义地破裂。一旦形成了一条深深的裂缝,就不需要太大的力量就可以把它带到其他地方了。
最初发表在《生命科学》杂志上。
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