鸡蛋相碰只有一个先破,是不是可以给我们的材料学研究提供一些启示

【本文来自《鸡蛋相碰为什么只有一个先破?》评论区,标题为小编添加】

两个鸡蛋都赋予一定初速, 具有一定动能.

相撞瞬间, 鸡蛋极小形变, 相互作用力, 从零迅速攀升. 

达到某一方破裂的阈值, 一方破裂, 压力迅速减少, 双方保持这个较小的压力延破裂方向运行一段距离.

作用力乘距离, 做功, 消耗能量, 最终鸡蛋速度都为零. 

未破损的鸡蛋能抗住最高时的压力,后续降低的压力,自然也能抗住, 保持完好.

所以, 比较的是两个鸡蛋的破裂阈值. 对手法要求不高, 只要给定的初速(能量)高于一定值,就能使得鸡蛋破一个.

后续的形变持续消耗掉多余的初始能量.

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对比使用两个铁球:

1. 给定双方较小的初速, 较小的能量

相撞瞬间, 极小形变, 相互作用力, 从零迅速攀升. 小变形距离乘力的大小, 动能耗尽.

双方无破裂. 则回弹, 均无损伤.

2. 给定双方较大的初速, 较大的能量

相撞瞬间, 相互作用力, 从零迅速攀升. 当一方破裂后, 此时,能量并未耗尽, 继续挤压.

力要作用一定距离才能做功, 才损耗能量. 结构紧密, 不容易形变的物质. 自然, 只能导致碰撞点的压力继续上升.

从而, 导致另一个铁球也被冲破阈值,破裂. 然而, 没有形变,就没有作用距离, 压力仍然会上升, 直到高压力,小距离(微小形变的距离)消耗掉所有的初始能量.

从上面分析可以看出来, 要想铁球仅仅破裂一方. 需要精确的控制初始能量, 让一方破裂后,多余的能量还不能达到另一方的阈值. 能量要精准, 双方阈值还要有一定差异, 才能实现.

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所以, 有时会用一些稍软的材料, 较大变形, 来吸收撞击力. 从而保护另一些结构.

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