锋利的刀刃究竟是怎么把物体切开的?

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锋利的刀刃究竟是怎么把物体切开的?

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  • 科学探秘频道
    科学探秘频道
    这个人很懒,什么都没有留下~
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    刀刃其实是把物体“压”开的,“压”断了分子间的作用力,并不是穿透了原子或者原子间的化学键。



    刀刃的厚度至少得有0.05毫米,即50微米,50000纳米。而分子是由原子组成,原子的大小不到1纳米,它们之间形成化学键组成分子,化学键的长度也不超过1纳米。故而对于一个厚度约5万纳米的刀刃,想要去切断只有不到1纳米的化学键和原子,这显然是不可能的。故而,刀刃去切物质,只能是分子间的压力导致被切的物质分子间非化学键断裂,从而“切开物质“。



    所以说,我们看着刀刃挺小的,但其实对于微观世界的分子原子来说,刀刃还是太大,大的是它们的5万倍。

    2018-10-06 10:02:53 0条评论
  • 力学Nerd王小胖
    力学Nerd王小胖
    这个人很懒,什么都没有留下~
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    我从断裂力学的角度首先讨论下这个过程。刀具入侵物体,分两个过程。然后在分析这个过程是否发生入侵原子的程度。

    第一,刀具接触到物体。这个过程中,随着外力的增加,接触部位应力急剧增大。当物体所能承受的极限应力不足以承担时,接触点附近发生压溃。

    这是裂纹的萌生阶段,主要的原因在于外力过大。

    第二,刀具入侵物体。在这个过程中,刀具的厚度使得物体在刀具作用下向两侧分开,力学上把这种裂纹称之为一型裂纹。裂纹表面除了刀具的摩擦力,就是往外扩张的使得裂纹分开的力了。

    这是裂纹的扩展阶段,主要原因在于刀具厚度使得裂纹张开。

    无论哪一个阶段,这种裂纹的萌生与扩展都是宏观层面的,当然也与微观演化有关。但是,刀具无论多锋利,都不可能只有一个原子大小,甚至连一个分子大小都不是。这种尺度的切割,是不可能发生入侵到原子内部的。

    实际上,宏观物体断裂的发生,都是微结构层面,比如结构晶体与晶体之间。无论是穿晶还是沿晶,断裂都是晶体尺度的断裂。

    2018-10-06 10:11:58 0条评论
  • 心由境生6
    心由境生6
    这个人很懒,什么都没有留下~
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    肯定不是分开原子哦,你也太看得起刀了,应该是分子

    2018-10-15 08:26:23 0条评论
  • 叮叮东334
    叮叮东334
    这个人很懒,什么都没有留下~
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    表明上是切割问题,实际上是能量转化问题。我们都知道物质由分子组成,分子由原子组成,原子由原子核和电子组成。这里就分能量级别了,简单点说,原子核靠核能结合,电子靠化学能结合,分子之间靠键能结合,越向下结合能越低,而且低得玄乎,亿倍以上。刀子切割,能量还不足以击毁电子的排列规律,只能击毁键能,结果就是物质断裂,不足以发生化学变化,没有新物质产生。当然足够大的力量引起发热,倒是可以导致化学变化,但那是另外一个假设,与本文无关。

    2018-10-06 23:14:30 0条评论