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深海怪兽舒适感,趣味物理学

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:此时,体重平均分配到床褥上,每平方厘米的身体表面积只分配了几克的重力,所以躺下去感觉非常舒服。这种情形与罗蒙诺索夫写过的一首诗相仿,那是一首关于深海怪兽传说的诗,其中几句如下:横卧在尖锐的石块上,它丝毫不在意这些石块的坚硬,这伟大力量筑成的堡垒,它只当作柔软的泥土。深海怪兽庞大的体重被很大的接触面积平均分配,所以它感觉不到石头的坚硬。在本系列丛书中,作者对其作品多有引用。

深海怪兽舒适感,趣味物理学

我们喜欢坐光滑的椅子,会感觉很舒适;如果是粗糙的椅子,就会觉得不舒服,这是什么原因呢?还有,为什么睡在用非常硬的棕丝编成的吊床或钢丝床上时,却不会觉得不舒服呢?

其实,这并不难理解,坐在粗糙的椅子上时,由于它表面凹凸不平,减小了与身体的接触面积,身体重力只能集中在很小的面积上;而光滑的椅子与身体的接触面积大很多,同样的身体重力,自然是分散到比较大的面积上时压强会小一点。

那么,怎样才能平均分配压力呢?

如果我们躺在柔软的床褥上,褥子就变成跟身体凹凸轮廓相适应的样子。此时,体重平均分配到床褥上,每平方厘米的身体表面积只分配了几克的重力,所以躺下去感觉非常舒服。

曾经有人计算,成年人的体表面积大约有20000平方厘米,即2平方米

假设我们的体重是60千克,躺在床上的时候,身体和床的接触面积是0.5平方米(体表面积的1/4)。此时,我们可以通过计算得知,每平方厘米面积上的重力仅仅为很小的12克。但是,在我们躺在硬板上的时候,接触面积会变得很小,最多有100平方厘米,那么,每平方厘米上的重力达到600克,比12克大50倍,这种巨大的差别正是我们感觉不舒服的主要原因。

即使是一个非常硬的地方,只要我们的体重能平均分配到一个较大的面积上,怎么都会感到很舒适。例如,你躺到一片松软的泥土上,印出自己的身形,然后等它变得和石头一样硬的时候,同样的位置形状,同样的姿势,你再躺下去,尽量与之前印出的形状吻合,仍然会感觉很舒适,完全感受不到硬,跟躺在鸭绒床垫上一样(这里设定泥土干燥后没有收缩)。

这种情形与罗蒙诺索夫写过的一首诗相仿,那是一首关于深海怪兽传说的诗,其中几句如下:(www.xing528.com)

横卧在尖锐的石块上,

它丝毫不在意这些石块的坚硬,

这伟大力量筑成的堡垒

它只当作柔软的泥土。

深海怪兽庞大的体重被很大的接触面积平均分配,所以它感觉不到石头的坚硬。

【注释】

[1]儒勒·凡尔纳(1828—1905),法国作家,著名科幻小说、冒险小说作家,被誉为“现代科幻小说之父”。在本系列丛书中,作者对其作品多有引用。

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