晨报讯“鸡蛋撞地球”比赛已经进入第六天,但读者依然不断献计献策。昨天,南京航空航天大学宇航学院材料力学与理论力学邓宗白教授向晨报读者提供了“鸡蛋撞地球”不碎秘诀。
两块海绵保鸡蛋不碎
在栖霞一家水厂上班的44岁的郑先生是晨报的忠实读者。 他说:“我连续看了两天晨报的报道,心里想,连小孩子都能想到用‘两弹一星’的办法,我们中年人怎么能示弱呢?”郑先生现场演示了他的设计,他用两段4厘米厚的海绵包住了鸡蛋,然后用胶带把鸡蛋固定住,设计就完成了。只见他把包着鸡蛋的海绵举过头顶,摔到了地上,模型落地后还弹起了约20厘米,然后又向前滚了近半米才停了下来,拿起来一看,鸡蛋果然完好无损。“我来报名参加这次比赛,就是想拿第一名”,郑先生自信满满。
中学物理老师动量定理解答
对于鸡蛋撞地球所用到的物理原理,南京市六合一中的物理教研组薛贵兴老师做了解答。“可以使用的方法很多,但都要用到动量定理。根据动量定理,鸡蛋从高处落下而不破碎,有两种方法,一种是延长鸡蛋和地面的碰撞时间从而达到减少冲击力;另外一种是降低鸡蛋到达地面的速度,从而减少冲击力。”
南航力学教授提供不碎秘诀
晨报“鸡蛋撞地球”比赛还得到了南京航空航天大学宇航学院材料力学与理论力学邓宗白教授的关注。“比较科学的方法应该是做一个安全气囊,里面充满气,气压能够维持到把鸡蛋浮在中间,这样当鸡蛋下落的时候,气体膨胀,在密封的状态下鸡蛋就会三面均匀受压,不会碎。”
邓教授用强度原理来解释这一现象:鸡蛋在冲击地面的过程中,动能会转换成应变能,应变能越大,表示冲击动应力越大。根据强度理论,当冲击引起的相当动应力超过鸡蛋的许可应力,鸡蛋就会破碎。但有一种情况例外,“如果物体三面均匀受压,虽然动应力大,但相当动应力小,所以,不论冲击动应力多大,都不会对鸡蛋产生破坏。”
然而制造气囊平常百姓比较难操作,所以他对一位读者利用改变水的密度将鸡蛋浮在中间的做法表示赞赏。“这个做法与气囊能起到异曲同工的作用,但要确保容器是完全密封的,虽然理论上可行,但到底加多少盐能让鸡蛋浮起来有待进一步验证,加果汁也许更可行”,邓教授补充道。
晨报即将举行的“鸡蛋撞地球比赛”得到了广大读者的热情支持,此次比赛对象不分男女老少,只要觉得自己够聪明,都可以参与。报名热线84701110,报名短信13851694150。希望读者将点子都转化成实物装置,并带着自己的设计到晨报来展示。 |