作者YYJhong (I was dying.)
看板Physics
标题Re: [请益] 纸折成波浪状可支撑10元硬币之原理?
时间Fri Jun 5 21:57:35 2009
去年清物有个大学生专题做摺纸力学,研究结果荣登 PRL:
Y. C. Lin, Y. L. Wang, Y. Liu, and T. M. Hong*,
“Crumpling under an ambient pressure”,
Phys. Rev. Lett. 101, 125504 (2008)
以下转录自清华新闻网
http://www.nthu.edu.tw/allnews/news_content.htm?ID=3721
[ 揉纸团发现抗压 清大生登上国际期刊 ]
中国时报 A12/生活新闻 2008/09/27
【陈至中/台北报导】
写信不顺时,把纸张揉成纸团往旁边一扔,再爽快不过,但这个不起眼的小动作,
却有着大学问!清华大学物理系学生林彦志、教授洪在明以DIY器材实验,发现施
压达六个大气压时,纸团便不再缩小,呈现无比的抵抗力,且不同材质的纸张,抵抗
能力也不相同。该论文已登上国际权威期刊《物理评论通讯》(PRL)。
你是否发现,纸团揉到一定大小,就很难再继续挤压,而把铝箔纸揉成铝球,
丢进水中也不会沈下去?原因是纸球中还有七十%以上的空气,拥有许多空隙却
又坚固无比,科学家相信和纸团内错综分布的尖点结构、摺痕有关,却没人亲自
作实验证实。
林彦志DIY设计出压纸球仪器,将大致揉过的纸球包覆保鲜模置入压力腔,
再灌入高气压气体,观察纸球承受压力的状况。实验发现,最初压力越大,
纸球就缩的越小,但大约到达六个大气压时,纸球便不再坍缩,内部产生许多
皱摺互相卡住,而这些孔隙中仍保有大量空气。如此「阻塞」(jamming)住的纸球,
最多可抵抗到十一个大气压,相当於一般人握力的二十倍。
另外,德国学者Gompper推论,纸球大小和施加外力的关系为「幂次法则」
(Power Law),无论使用何种大小、厚度、硬度、材质的纸,结果都会一样。
林彦志的实验却证实,该推论部分正确,部分需要修改,他发现,在同样的大小、
厚度下,塑胶纸比铝箔纸还耐压。
该实验相当简单,却一举登上连顶尖大学博士生都难以攀上的《物理评论通讯》。
物理系教授洪在明说,「皱摺力学」在物理学界还是新名词,但应用相当广泛,
例如地理的板块、造山运动,车祸压扁的汽车,甚至是脸上的鱼尾纹,都是相关应用
范围。
洪在明本想探讨污渍在衣料上的分布,却发现国外已有人做过类似实验,发现该
学者另外提出过揉纸团。林彦志好奇之下,开始制作仪器,第一代压力腔以压克力板
制成,没想到纸团能承受的压力比压克力还大,做到一半就爆炸报废,声响之大,让
他耳鸣了好几天。後来,林彦志改用金属压力腔才顺利完成实验。洪在明表示,
他们打算将纸团送去作同步辐射,观察内部的结构,揭开小纸团的奥秘。
※ 引述《kamikaze0415 ()》之铭言:
: ※ 引述《guest66 (许文强 丁力)》之铭言:
: : 作者: guest66 (许文强 丁力) 看板: ask-why
: : 标题: [请益] 纸折成波浪状可支撑10元硬币之原理?
: : 时间: Fri Jun 5 18:26:59 2009
: : 纸折成波浪状可支撑10元硬币
: : 而不折则无法支承
: : 这是利用什麽力学原理?
: ____
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: ==================== }在此接触面有足够大的摩擦力当然可以支撑
: 硬币的重力使得桌面跟纸的接触面有一正向力,摩擦力够大就可以让接触"线"
: 不划动,看起来像是撑住了硬币一样
: 然而纸撑得住硬币不会被压烂的理由是分子-分子之间的作用力
: 都是电磁交互作用
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.114.92.9
※ 编辑: YYJhong 来自: 140.114.92.9 (06/05 22:33)
1F:推 blus:我怎麽印象中当初报纸看到这新闻是说上"自然"= =||| 06/05 22:42