强弱相互作用力这么强,为什么我们可以轻而易举的撕开物体?

图片:EliasSch / CC0

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小侯飞氘 , 专业吹氢气球/御氘术九级/聚变魔法防御术学徒撕开物体粉碎的其实是各类化学键 , 而化学键本家儿要由电磁力进献 , 与强/弱彼此感化力关系不大 。
不外这个问题其实仍是有些价值的 , 因为化学键也很强 , 想要简单粗暴的撕开它并不是件轻易的工作 。
这一点大要在1920年摆布就被发现了 。 那时科学家在研究晶体的变形时 , 发现经由过程化学键键能计较出来材料强度 , 比材料的现实强度高了几百上千倍 。
这个计较显然是不合错误的 , 因为他们设想的变形过程太简单了 , 只有两个

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在以上这个变形过程中 , 需要把上下两层原子同时平移一个原子距离 。 这意味着要将滑移面上的化学键同时打断再重连 , 这个过程需要很强的驱动力 , 几乎不成能发生 。
到了1934年 , 有人提出 , 材料的变形其实是从局部起头 , 经由过程一种叫做“位错”的缺陷 , 一步一步完当作的:
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这种化整为零的变形体例 , 能将整体变形拆分为若干个局部变形 , 每一次变形需要的力大大削减 , 变形也就加倍轻易 。 是以 , 现实材料的抗拉/压/剪切强度 , 往往比经由过程化学键计较出来的抱负强度低好几个数目级 。
此外 , 在材料断裂的过程中 , 另一种缺陷——微裂纹——的感化也至关主要 。
简单来说 , 我们对一个物体施力时 , 物体内部的受力并不平均 , 大部门力会合中在微裂纹这样的缺陷四周 , 使得局部的应力很是大 , 很是轻易经由过程上诉变形过程进一步开裂 。
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更要命的是 , 裂纹扩展是一个正反馈过程 。 也就是说 , 裂纹越长 , 应力集中效应越较着 , 进一步开裂也就越轻易 。 是以 , 若是物体内一起头就存在比力长的裂纹 , 撕开它就会是一件很轻易的工作 。
【强弱相互作用力这么强,为什么我们可以轻而易举的撕开物体?】很多包装袋上城市开一个小口儿以便利撕开 , 这其实就用到了应力集中的道理 。
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