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硬的東西為什麼一下就碎了

發布時間: 2025-01-20 01:35:22

① 石頭是堅硬的,為什麼它會變成碎小的石塊和沙粒

外表看起來再堅硬的岩石,微觀上也到處都是解理(晶體結構術語,意指明顯的晶體界面)和裂隙。在足夠的外力作用下(機械、侵蝕、風化)作用下,都會碎裂甚至崩解。
外表看似再強大的勢力,在一定條件下,也照樣都會瓦解。

② 請問什麼東西很剛硬卻容易折斷

所有高強度但低韌性的東西都很硬但易碎,像錳鋼,含錳達3.5%時比玻璃還脆,一碰就碎,但硬度很好。所以現在使用的都是含錳量達13.5%的高錳鋼

③ 為什麼硬度大易折斷

這個問題可以從材料力學、結構力學和運動學三個角度來理解。
材料力學:
硬度大意味著彈性模量大,也就是在相同大小的力作用下變形小。因此,你能看到比較軟的東西變形很大也不斷,而硬的東西稍微一變形就斷了。
其實,通常來說要把硬的東西弄斷需要花費的力量比軟的東西更大,只是這種「突發性」的脆斷讓人產生不結實的錯覺罷了。
所以如果是單獨的物體受到相同大小靜力作用,硬度高的」容易「斷的情況更多的是一種錯覺。

結構力學:
由於彈性模量大,受力之後的變形小,所以如果由硬軟兩種材料在同一個體系中共同受力,那麼硬質的構件剛度就大,需要分擔的力就更多。就好比幾個人一起抬箱子,力氣小的人托不住手就向下沉,於是重量就分擔到其他人手上去了。由於受力更大也就比較容易斷。
所以如果在一個不同材料組成的體系中共同受力,硬度高的容易斷是符合結構力學原理的。

運動學:
如果物體受到一定動量的沖擊,受到的沖力大小與緩沖時間成反比。
硬度大的物體由於彈性模量大,變形小,緩沖時間也短,受到的沖力自然就大。而軟的物體受力以後變形再回彈的緩沖時間長,沖力就小。受力大,也就容易斷了。
隨著作用力而變形,通過增加緩沖時間來削弱沖力,這個思維被廣泛運用到各領域尤其是提高安全性能的需要中。在中國道家中更是上升到了智慧和哲學的的高度。所謂」天下莫柔弱於水,而攻堅強者莫之能勝,此乃柔德;故柔之勝剛,弱之勝強堅。「(道德經)

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