2025年高考物理跟巨鯨相仿的體重效果
來源：網絡整理 2024-11-15 09:32:25
[趣味物理]跟巨鯨相仿的體重效果
你坐在粗板凳上，會覺得堅硬不舒適，但是，如果坐在同樣是木質的可是光滑的椅子上，卻覺得很舒適，這是什么緣故呢？還有，為什么睡在由相當硬的棕索編成的吊床上會覺得柔軟舒適？為什么睡在鋼絲床上不會覺得堅硬難過？
這道理是不難明白的。
粗板凳的凳面是平的，我們的身體只有很小一部分面積能夠跟它接觸，我們的體重只好集中在這比較小的面積上。光滑的椅子的椅面卻是凹入的，能夠跟人體上比較大的面積相接觸，人的體重就分配在比較大的面積上，因此，單位面積上所受到的壓力也就比較小。
所以，這兒的全部問題只在壓力的分配更均勻。如果我們躺在柔軟的床褥上，褥子就變成跟你身體的凹凸輪廓相適應的樣子。壓力在你身體的底面上分布得相當均勻，因此身體上的每平方厘米面積上，一共只分配到幾克的壓力。在這種條件下，你當然就能夠躺得非常舒適了。
這個差別，也不難用數字表示出來。一個成年人身體的表面積大約是2平方米或20000平方厘米。假定我們躺在床上的時候，靠在床上的面積大約有身體表面積的1／4，就是0．5平方米或5000平方厘米。又假定你的體重大約是60千克（平均數），那么，每一平方厘米的支持面積上，只要承受0．12牛頓（12克）的壓力。但是，如果你是躺在硬板上，那么你的身體只有很少幾點跟板相接觸，而這幾個接觸點的總面積一共也不過100平方厘米左右，因此每個平方厘米所承受的就要是五六牛頓，而不是只零點幾牛頓了。這差別是很大的，因此，我們的身體立刻就會有“太硬”的感覺。
但是，即使在最硬的地方，我們也可以睡得非常舒適，只要把我們的體重均勻分配在很大的面積上就行。比方說你先睡到一片軟泥上，把你身體的形狀印在這泥上，然后起來讓這片泥土干燥（在干燥以后，泥土會收縮5％～10％，但我們假定這個情形不發生。當這片泥土變成和石塊一樣堅硬的時候，你試著再躺到上面去，使你的姿勢和泥上留下的形狀相合，那么你就會感到跟睡在柔軟的鴨絨墊上一樣舒適，一點也不覺得硬，雖然實際上你是睡在石頭上。你現在的這個情形，恰跟羅蒙諾索夫在一首詩里所寫的那傳說里的巨鯨相仿：
橫臥在尖銳的石塊上，
這些石塊的堅硬它可毫不在乎，
對于這偉大力量的堡壘，
這些只是柔軟的泥土。
而你所以不覺得這石頭的堅硬，原因卻不在于“偉大力量的堡壘”，而只是由于你的體重分配到極大的支持面積上的緣故。
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