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第6章 火柴盒上为什么能站人

空火柴盒真的能承受得起一个人的重量吗?在回答这个问题前,我们先做一个小实验:拿一根火柴梗,并将它的两端悬挂起来。这时,只要在火柴梗的中间略微施加一个力,火柴梗就立即被折断。如果将火柴梗竖直放在桌面上,在火柴梗的上端沿梗的方向压这根火柴梗,则需很大的压力,才能将火柴梗压断。杂技“踩蛋”

这个小实验告诉我们:木头的抗压强度大于抗弯曲的强度。因此,别看火柴盒是如此单薄,但它的抗压能力是非常惊人的。理论计算表明,一个空火柴盒确实能承受得起一个较消瘦人的体重,何况轻功表演者一般都至少要用两个火柴盒。那么,为什么轻功表演者都选择火柴盒来表演呢?因为火柴盒是众所周知非常容易压坏的脆弱物品。实际上,它的结构是一种箱形结构,从结构力学的角度来看,若以同样多的材料制造一个受压受弯作用的结构件时,则箱形结构比其他结构形式能承受更大的压力。这就是为什么我们日常看到的大型汽车吊臂都是箱形的原因。轻功表演者选择火柴盒作为道具既能确保表演取得成功,又能使观众惊叹不已。当然,话得说回来,要表演这个节目也非易事,必须要下几番苦功,练就人体平衡的高超控制能力,才能用力均匀地站在火柴盒上。

人们还在电视上看过演员双脚踩在4个鸡蛋上,双手提着两桶水的表演。65公斤左右的重量压在4个鸡蛋上,为什么鸡蛋踩不碎呢?首先是因为蛋壳是凸曲面。这种拱壳结构能把外来的压力均匀地分散开,所以拱壳形的物体都有很好的抗压性能,个个都是“大力士”。如果你仔细地观看表演者脚下的特写镜头就会发现:表演者所踩的鸡蛋,前面的那个不是踩在脚掌下,而是被“握”在脚掌和脚趾之间;后面的也不是在脚跟下,而是卧在脚跟和脚心之间。两个鸡蛋都处在软窝里,和脚的接触面就大多了。粗略地计算一下,双脚与4个鸡蛋的接触面积大约有50厘米2。65公斤均匀在分布在50厘米2上,压强只有26公斤/厘米2。再加上鸡蛋拱壳结构的抗压性能好,鸡蛋就不容易压碎了。人们受了蛋壳压不碎的启示,建造了坚固美观的圆屋顶的“薄壳”屋顶。它们所以非常坚固,和蛋壳踩不碎的原理完全一样。当然,踩鸡蛋并不是每个人都能做到的事。必须经过长期艰苦的锻炼,下很大的工夫,才能使自己的体重均匀地分布在鸡蛋上,使压强减小。从这个意义上说,这可算是一种“轻功”。

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