回覆列表
-
1 # 科學探秘頻道
-
2 # 力學Nerd王小胖
第一,刀具接觸到物體。這個過程中,隨著外力的增加,接觸部位應力急劇增大。當物體所能承受的極限應力不足以承擔時,接觸點附近發生壓潰。
這是裂紋的萌生階段,主要的原因在於外力過大。
第二,刀具入侵物體。在這個過程中,刀具的厚度使得物體在刀具作用下向兩側分開,力學上把這種裂紋稱之為一型裂紋。裂紋表面除了刀具的摩擦力,就是往外擴張的使得裂紋分開的力了。
這是裂紋的擴充套件階段,主要原因在於刀具厚度使得裂紋張開。
無論哪一個階段,這種裂紋的萌生與擴充套件都是宏觀層面的,當然也與微觀演化有關。但是,刀具無論多鋒利,都不可能只有一個原子大小,甚至連一個分子大小都不是。這種尺度的切割,是不可能發生入侵到原子內部的。
實際上,宏觀物體斷裂的發生,都是微結構層面,比如結構晶體與晶體之間。無論是穿晶還是沿晶,斷裂都是晶體尺度的斷裂。
-
3 # 叮叮東334
表明上是切割問題,實際上是能量轉化問題。我們都知道物質由分子組成,分子由原子組成,原子由原子核和電子組成。這裡就分能量級別了,簡單點說,原子核靠核能結合,電子靠化學能結合,分子之間靠鍵能結合,越向下結合能越低,而且低得玄乎,億倍以上。刀子切割,能量還不足以擊毀電子的排列規律,只能擊毀鍵能,結果就是物質斷裂,不足以發生化學變化,沒有新物質產生。當然足夠大的力量引起發熱,倒是可以導致化學變化,但那是另外一個假設,與本文無關。
刀刃其實是把物體“壓”開的,“壓”斷了分子間的作用力,並不是穿透了原子或者原子間的化學鍵。
刀刃的厚度至少得有0.05毫米,即50微米,50000奈米。而分子是由原子組成,原子的大小不到1奈米,它們之間形成化學鍵組成分子,化學鍵的長度也不超過1奈米。故而對於一個厚度約5萬奈米的刀刃,想要去切斷只有不到1奈米的化學鍵和原子,這顯然是不可能的。故而,刀刃去切物質,只能是分子間的壓力導致被切的物質分子間非化學鍵斷裂,從而“切開物質“。
所以說,我們看著刀刃挺小的,但其實對於微觀世界的分子原子來說,刀刃還是太大,大的是它們的5萬倍。