依照我們的生活經(jīng)驗(yàn),雞蛋是很容易碰碎的,因而存放雞蛋時(shí)都會(huì)小心翼翼。那為什么還有“壯漢握不破雞蛋”的說(shuō)法呢?手握雞蛋,到底會(huì)不會(huì)碎?
事實(shí)證明,握在手心里的雞蛋,即使使出全身力氣,也是握不破的,這究竟是什么原因呢?這得歸功于雞蛋的形狀,因?yàn)殡u蛋是橢圓形的,當(dāng)雞蛋放在掌心時(shí),手指所做的力會(huì)沿著蛋殼邊沿傳遞,雞蛋表面的曲面結(jié)構(gòu)能夠分散所承受的壓力,所以雞蛋不易破裂。當(dāng)然,蛋殼具有如此的堅(jiān)固性, 除了形狀以外, 還有一個(gè)重要的原因,就是蛋殼內(nèi)附著的這層富有彈性的內(nèi)薄膜,它所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力, 能幫助蛋殼的整個(gè)結(jié)構(gòu)被拉緊, 使蛋殼更加堅(jiān)固。因此,即使雞蛋殼很薄,也能很好地抵抗外界的壓力。握雞蛋的手,力量沒(méi)有集中在一起,而是分散到了雞蛋的各個(gè)部位,所以就握不破了。同樣,這也是利用了拱形原理。
拱形原理在日常生活中的應(yīng)用很廣泛,如安全帽、燈泡、摩托車(chē)頭盔、拱橋、拱形屋頂、隧道等。我們所熟知的趙州橋是當(dāng)今世界上現(xiàn)存最早、跨度最大的單孔圓弧敞肩石拱橋,其拱形的大橋洞與洞頂左右兩邊拱形小橋洞的設(shè)計(jì)造型, 既美觀又結(jié)實(shí), 還節(jié)省了石料, 減輕了流水對(duì)橋的沖擊力。趙州橋跨度大而且沒(méi)有橋墩,卻能夠屹立千年而不倒,靠的就是巧妙設(shè)計(jì)的拱形結(jié)構(gòu)。
雞蛋這種神奇的形狀結(jié)構(gòu)還被人們運(yùn)用到建筑學(xué)中,目前薄殼建筑已在全世界被廣泛應(yīng)用。比如世界著名的悉尼歌劇院就采用了這種“薄殼”結(jié)構(gòu)。
本作品為“科普中國(guó)-科學(xué)原理一點(diǎn)通”原創(chuàng),轉(zhuǎn)載時(shí)務(wù)請(qǐng)注明出處。