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鋼卷尺的原理

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鋼卷尺的原理

發布日期:2015-01-21 14:18 來源:http://www.028894.live 點擊:

先了解一點基本知識:同樣形狀的物體可能受力狀態完全不同,比如說儀器上的兩個彈簧,可能外觀看起來一模一樣,但實際不同,其中一根是完全放松的,另一根是受了很大的力才壓縮到這樣形狀的,內部有很大的應力。

同樣是凹形的截面的鐵片,在伸直的時候有很大的不同:
卷尺就很簡單,基本處于放松狀態,本來這個鐵片他就這樣形狀。凹面有利于保持形狀,不易發生變形。
你說的那個可以纏在手臂上的東西就不一樣了,伸直的時候它不是放松的,它本來的面貌就應該是卷曲的。這就好比把一根卷曲的鋼絲拉直,內部會有較大的內應力,必須用其他的力量來克服它的內應力才能避免它重新卷曲維持直的狀態。剛剛說了凹面具有這個能力。因此這時凹面克服了鋼片卷曲的傾向,維持伸直的狀態。一旦發生卷曲,因為凹面就有傾向變成平面,這種維持伸直的能力就降低,卷曲的能力超過了維持伸直的能力,就導致鋼片整體進入卷曲的穩定狀態。

   如果說得再理論一點,這個系統是雙穩的。這在生活中很常見,比如飲料瓶,平時是一種穩定狀態,用手捏一下凹進去了仍然是穩定狀態,想把弄凹的地方弄出來可能還很不容易,想把凸的地方弄凹了也要挺大的力。


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