每日科学第32期

科学挑战：揭秘鸡蛋的超强抗压力

参与学生：陈一乐、梁灏泷、游梓悦、陈靖薇指导教师：陈国荣

l 了解鸡蛋的抗压特性和原理。

l 探索如何通过实验验证鸡蛋的抗压能力。

l 学习力的分散原理及其应用。

1. 新鲜鸡蛋若干

2. 亚克力板（或其他坚硬的平板）若干块

3. 铁锤

4. 板砖若干

5. 纸巾和清洁工具（用于清理可能的鸡蛋破碎物）

1. 准备工作：确保鸡蛋是新鲜且无裂缝的，将实验区域清理干净。

2. 操作步骤：

1. 用一只手的手掌和手指包裹鸡蛋，确保鸡蛋的两端分别位于手掌和手指之间。

2. 均匀地用力捏鸡蛋，注意力的施加要尽量均匀，不要集中在某一点。

3. 观察鸡蛋是否破碎，记录结果。

3. 实验结果：鸡蛋不会破碎，这表明鸡蛋的拱形结构能够有效地分散外力。

1. 准备工作：准备一块坚硬的平板（如亚克力板），确保鸡蛋无裂缝，将实验区域清理干净。

2. 操作步骤：

1. 将鸡蛋放在亚克力板上，确保鸡蛋稳固不滑动。

2. 在鸡蛋上方放置三块板砖，确保板砖平稳地压在鸡蛋上。

3. 用铁锤轻轻敲击板砖顶部，逐渐增加敲击力度，观察鸡蛋是否破碎。

4. 记录敲击的力度和鸡蛋的破碎情况。

3. 实验结果：鸡蛋没有破碎，说明板砖和亚克力板帮助分散了敲击的力量，使得鸡蛋能够承受更大的压力。

实验现象：
实验一：徒手捏鸡蛋

学生们用手掌和手指均匀用力捏鸡蛋，鸡蛋没有破碎。即使用力增加，鸡蛋仍然保持完整，未出现裂纹或破损。

实验二：在鸡蛋上放置板砖并用铁锤敲击

学生们将鸡蛋放在亚克力板上，并在鸡蛋上方放置三块板砖。在用铁锤逐渐增加敲击力度时，鸡蛋依然没有破碎。尽管敲击力度不断增加，鸡蛋保持完整，没有出现任何破损迹象。

鸡蛋具有独特的椭圆形拱结构。拱形结构在建筑工程中广泛应用，因为它能够有效地分散和承受外部压力。鸡蛋的这种形状使得施加在它上的压力可以均匀分布到整个表面，而不是集中在某一点。

力的分散原理指的是当外力施加到物体表面时，力可以通过物体的结构均匀地分布开来，减少局部的应力集中。对于鸡蛋来说，当外力均匀分布在其表面时，每个单位面积所承受的压力较小，因此更难破碎。

“胸口碎大石”是一项传统的杂技表演，表演者仰卧在地，胸口放置一块大石头，然后由助手用大锤击碎石头。这项表演展示了人类身体的抗压能力和力的分散原理，与鸡蛋抗压实验有相似之处。

· 力的分散：表演者的胸口不仅仅是一个平面，而是有一定弧度的。当大锤击打大石头时，力会通过石头均匀地分散到表演者的胸口和身体其他部分，减少了局部的压力。

· 瞬间力的传递：大锤击打大石头时，产生的冲击力是瞬间的。石头会吸收一部分冲击力，然后在很短的时间内传递给表演者。这种瞬间的力传递与持续施加的压力不同，更容易让人体承受。

· 石头的脆性：石头本身是一种脆性材料，在受到强烈冲击时会破碎，这也意味着大部分的冲击力被用来破坏石头的结构，而不是传递给表演者的身体。

· 人体保护机制：胸口碎大石表演中，表演者通常会进行充分的训练，增强胸部和腹部的肌肉力量，以提供额外的保护。此外，他们也会通过呼吸和紧张肌肉的方式进一步分散和吸收冲击力。

· 历史渊源：胸口碎大石这种表演可以追溯到古代杂技和武术表演中，最早可能起源于中国的武术和气功训练，旨在展示人类身体的极限和对力量的控制。

· 现代科学验证：现代物理学和生物力学的研究证明了这种表演的可行性。实验显示，通过适当的姿势和力量分配，人类的身体确实可以承受瞬间的巨大冲击而不受伤害。