仿蛋建筑

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所属分类:科学故事
摘要

鸡蛋能承受多大的力?  人们有时会打赌一一谁能用一只手把鸡蛋捏碎?血气方刚的小伙子急着上阵,但总是一个个败下阵来。人们不得不承认,鸡蛋能承受很大的力。  鸡蛋受力,原来为业余科学家所青睐。  英国消防队员为了试验鸡蛋的受力,把一辆救火用的消防车停在草地上,伸直救火梯子,消防队员从离地21米高的救火梯顶端向草地扔下10个鸡蛋,出乎意料的是只破了3个。  英国皇家空军飞行员也对鸡蛋能承受多大的力产生了兴趣,他们把直升飞机停在离草地46米高的空中,向草地扔下18个鸡蛋,结果也只破了3个。英国《每日快报

  鸡蛋能承受多大的力?

  人们有时会打赌一一谁能用一只手把鸡蛋捏碎?血气方刚的小伙子急着上阵,但总是一个个败下阵来。人们不得不承认,鸡蛋能承受很大的力。

  鸡蛋受力,原来为业余科学家所青睐。

  英国消防队员为了试验鸡蛋的受力,把一辆救火用的消防车停在草地上,伸直救火梯子,消防队员从离地21米高的救火梯顶端向草地扔下10个鸡蛋,出乎意料的是只破了3个。

  英国皇家空军飞行员也对鸡蛋能承受多大的力产生了兴趣,他们把直升飞机停在离草地46米高的空中,向草地扔下18个鸡蛋,结果也只破了3个。英国《每日快报》的工作人员,干脆租了一架军用飞机,以每小时241公里的速度向飞机场俯冲,在俯冲中投下60个鸡蛋,结果破了24个。

  以上是用鸡蛋所做的动力冲击试验。在静力作用下,鸡蛋可以承受更大的力。

  记得有一年中央电视台春节联欢会上,有一女孩表演踩蛋,女孩两手各提一桶水,双脚踩在4个鸡蛋上,鸡蛋安然无恙。

  1989年,日本爱知县的春日井市先生,在汽车前轮各用34个鸡蛋,后轮各用52个鸡蛋,总共只用172个鸡蛋支承起了一辆大卡车。

  根据国外资料介绍,当鸡蛋均匀受力时,可以承受34.1千克的力呢!

  鸟类的蛋具有如此大的承受力,是与它特有的蛋形曲线和科学的结构分不开的。蛋的结构有三层,外层为表皮层,又称闪光层,中层为海绵层,内层为乳头层,不同的鸟类具有不同的三层显微结构。

  蛋壳中,主要成分是碳酸钙,约占89%〜97%,另有少量的盐类和有机物。

  应该说,真正的蛋壳成分仍然是一个谜,还需人们进一步探索。在蛋壳的成分中,只要加入或减少某一成分都会影响蛋壳的强度,而且各种成分的比例更是至关重要的。根据国外资料,在美国已经发现有20多种鸟类的蛋由于受农药的影响,而变薄变脆、降低了强度。

  奇妙的鸡蛋为我们展现了以最少的材料造出最大的空间,并承受很大的力的大自然的杰作。一个鸡蛋长为4厘米,而蛋壳厚度只有0.38毫米,厚度与长度之比为1:130,以其特有的蛋形曲线塑造了它的外形。

  具有曲线的外形,厚度又很薄,主要承受压力的结构在建筑上叫薄壳结构。在“山光物态弄春晖”的自然界中,像鸡蛋那样的薄壳结构是如此的丰富多彩而变化万千,有禽蛋、贝壳、蚌、螺、蜗牛、蟹、鱼子、眼球、头颅、豆荚、种子、果核等等,它们以最合理、最自然、最经济、最有效、最进步、最优美的形式竞相媲美,争放异彩。

  要造出像鸡蛋那样的建筑确实不简单呀丨人类在蛋形建筑史上经历过相当艰辛的过程。在文艺复兴时期建造的意大利佛罗伦萨主教堂,其跨度达到42.2米,主高度接近91米,当时的传记作家和建筑师瓦萨里热情地歌颂它与四周的山峰一样高,连老天爷看了也嫉妒。但它的厚度却只在61〜78.6厘米之间,厚度与跨度之比为1:60,它并不是薄壳结构而是厚壳结构,而且它仅是由八瓣组合成的并非球形的建筑。在文艺复兴末期,意大利罗马建成了圣彼得大教堂,圆圆的球形建筑,像竖放的鸡蛋,圆顶直径41.9米,内部高123.4米,但厚度竟达1〜3米,厚度与跨度之比为1:40。直到1924年,德国的蔡斯工厂天文馆才建成第一个半圆球形的薄壳结构。1925年德国耶拿斯切夫玻璃厂厂房采用了球形薄壳,直径为40米,壳厚只有60毫米,采用钢筋混凝土为建筑材料,厚度与跨度之比为1:667。

  现在,像鸡蛋那样的仿蛋建筑已经很普遍了。美国通用汽车公司技术中心水塔,法国吐鲁士电子加速器实验站,我国新疆某机械厂的金工车间里像水珠似的储罐,它们都是绝好的仿蛋建筑。

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