为什么硬东西会碎
‘壹’ 钻石掉地上都会碎为什么说他硬度大呢这个硬度是什么意思呢
会碎说明说明问题呢?说明材料本身在外力的作用下,产生了断裂(就是你说的“碎”),一种材料在外力的作用下会不会断裂,主要决定于该材料的强度,不决定于该材料的硬度,强度与硬度是两码事。就跟身高和年龄是两码事一样,虽然随着年龄的增长,身高会变高,但是谁也不会去量量身高来判断年龄,个头高的年龄大,个头低的年龄小,这样的结论你觉得怎么样?。下面简单介绍一下材料在力的作用下的一些基本力学性能指标的概念:
强度是材料抵抗断裂的能力。强度越高,越不容易断裂。
硬度是材料局部抵抗硬物压入其表面的能力:硬度越高,硬物月不容易压入,耐磨性越好
塑性是材料在外力的作用下变形的能力:塑性越好,变形能力越好,
韧性是材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力,韧性越好,越不容易发生脆性断裂
‘贰’ 为什么硬度大易折断
这个问题可以从材料力学、结构力学和运动学三个角度来理解。
材料力学:
硬度大意味着弹性模量大,也就是在相同大小的力作用下变形小。因此,你能看到比较软的东西变形很大也不断,而硬的东西稍微一变形就断了。
其实,通常来说要把硬的东西弄断需要花费的力量比软的东西更大,只是这种“突发性”的脆断让人产生不结实的错觉罢了。
所以如果是单独的物体受到相同大小静力作用,硬度高的”容易“断的情况更多的是一种错觉。
结构力学:
由于弹性模量大,受力之后的变形小,所以如果由硬软两种材料在同一个体系中共同受力,那么硬质的构件刚度就大,需要分担的力就更多。就好比几个人一起抬箱子,力气小的人托不住手就向下沉,于是重量就分担到其他人手上去了。由于受力更大也就比较容易断。
所以如果在一个不同材料组成的体系中共同受力,硬度高的容易断是符合结构力学原理的。
运动学:
如果物体受到一定动量的冲击,受到的冲力大小与缓冲时间成反比。
硬度大的物体由于弹性模量大,变形小,缓冲时间也短,受到的冲力自然就大。而软的物体受力以后变形再回弹的缓冲时间长,冲力就小。受力大,也就容易断了。
随着作用力而变形,通过增加缓冲时间来削弱冲力,这个思维被广泛运用到各领域尤其是提高安全性能的需要中。在中国道家中更是上升到了智慧和哲学的的高度。所谓”天下莫柔弱于水,而攻坚强者莫之能胜,此乃柔德;故柔之胜刚,弱之胜强坚。“(道德经)
‘叁’ 钻石是最硬的东西为什么也会碎
上面说的对,是天然最硬的物质,但是人工的话就不是它了,现在的合金可以切开钻石。如果力度达到钻石的最高承受力也会碎掉。
‘肆’ 越硬的东西越碎吗
金刚石是最硬的(目前已知的),可是不见得脆!
反而言之,橡皮泥够软的,不脆!
然而,硬碰硬,是相对的,不能一概而论!
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