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椰子主要結構

生活 更新时间:2025-01-27 11:57:37

椰子硬度可高于人類幼年體,比人類老年體更結實,但通常不強于人類成年體。

在某些力學性質方面,人類成年體骨頭完爆椰子。

但椰子能砸死人類成年體,是毋庸置疑的。

椰子主要結構(從解剖學的角度來說)1

以下是數據對比:

首先,不同的材料适用于不同的硬度标準。

例如脆性較大的玻璃、鑽石、陶瓷等材料,适用于莫氏硬度。而具有較高抗性變能力的各類鋼材,通常用洛式、布式硬度。

無論椰子還是人類的頭顱都具有較大的抗性變能力,所以并不适用于莫氏硬度。

而性質相近的材料,洛式、布式硬度,通常和材料的強度(抗拉/抗壓極限)是呈正比的。

所以,要比較椰子和人頭顱的硬度,實際比較強度就可以了。

椰子殼的力學性質如下[1]:

椰子主要結構(從解剖學的角度來說)2

根據經緯方向不同,椰子的強度極限大約是22.6~59.5MPa之間。

楊氏模量1~2GPa,值得注意的是,新鮮椰子殼的彈性模量隻有500MPa。

從數據來看,椰子殼的力學性質實際和稍微結實的木材相當。

人類頭顱的力學性質如下[2]:

椰子主要結構(從解剖學的角度來說)3

可以看出人類頭顱的彈性模量,可達2~6GPa,從彈性模量來說,人類(類人猿)的頭顱的确強了4~12倍(這裡數據是新鮮頭顱和新鮮椰子殼對比,幹燥的椰子殼則1~6倍)。

另外一份人類頭顱的彈性模量數據,也是在此區間[3]:

椰子主要結構(從解剖學的角度來說)4

值得說明的是,不同的研究方法和研究材料,可能得到不同的數據結果,但通常差異不大。

接下來看看類人猿額骨和頂骨的強度極限:

椰子主要結構(從解剖學的角度來說)5

人類骨頭不同濕度的壓縮極限強度[4]:

椰子主要結構(從解剖學的角度來說)6

可知,根據不同骨頭,以及幹濕度,人類骨頭的強度在40~76MPa之間,但也隻是比椰子殼強那麼一點點。

由于人類頭骨和椰子殼的強度都是一個範圍區間,而且各自區間有交叉。

所以,在一定的條件下,人類頭骨并不見得比椰子殼的強度更高(雖然平均來說,人類的頭顱比椰子殼的強度稍高,約1.5倍左右)

年齡過小或者年齡過大的人類,頭顱的強度都可能無法和椰子相比。

雖然人類的骨頭彈性模量高大165GPa的羟磷灰石所組成,但它通常隻占骨頭的三分之二,其他部分則是由膠原纖維所組成,膠原纖維的彈性模量為1GPa左右。

人的股骨拉伸狀态時的彈性模量上限可達18GPa,雖然比起鋼材差遠了,但也非椰子殼遠遠能比。

但是,随着人類骨頭的羟磷灰石和膠原纖維的比例,骨頭的力學性質也是千差萬别。

例如小兒的骨頭膠原纖維比例更高,具有更強的柔韌性,但強度不高。老年人的骨頭,雖然無機物比例更高,又因為骨質疏松,表現出極差的力學性能。

當然,成年人羟磷灰石和膠原纖維的适中比例,即可避免骨頭的過易屈服,又能避免過易的脆性破壞。

往往表現出超強的力學性質:

椰子主要結構(從解剖學的角度來說)7

股骨、胫骨之類的需要強支撐性的骨頭,強度可達120MPa,可用碾壓椰子來形容了。

成年人骨頭的硬度通常比木頭稍強,大約和磚、砂岩的硬度相當,為鉛的1/4,鋼的1/10[5].

雖然總體上來說,成年人骨頭力學性質強于椰子殼,但我還是不建議諸位成年人親自實驗。

  • 首先,椰子不會痛。
  • 其次,椰子殼造成了50%的形變,隻要不破漏掉椰汁,就完全不影響吃。你的腦子哪怕隻造成1%的形變,就可能影響用。

除此之外,人類的頭骨是組裝起來的,尤其是頭骨,是一塊塊拼裝在一起的,中間由更為柔韌但強度更低的組織鍊接。這有益于人類腦容量的增大,也有益于受到撞擊時力量的緩沖(粘彈性)。

但是,這樣的結構,卻容易讓相關部位骨折。尤其是像太陽穴下翼點這樣的地方,由蝶、頂、額、颞四骨,彙合成“H”形縫隙,當受到外部沖擊力時,由于過于薄弱,這些部位承受的壓強将會遠遠高于骨肉強度上限。

當額頭受到正面沖擊時,沖擊力會往後傳播,造成額結節、翼點、颞骨等部位承受最大的應變。[6]

也就是說,即便你被高空墜地的椰子襲擊在額頭上,額骨沒事兒,但相關連接部位同樣可能骨折。

側面受到沖擊時,下颚骨和颞骨容易發生骨折。

頭頂沖擊時,可在沖擊點形成凹陷區,線性骨折發生于外彎曲區,環狀骨折發生于内彎曲區。

通常來說,相同的沖擊力,側面沖擊最為緻命。

椰子:

真是奇怪了,人類為什麼要拿腦子和我比硬度?真是人類迷惑行為大賞。

俺每年都砸死100多個人類,俺就用行動說話,不和你們比數據。

參考
  1. ^高盟, 石傳志, 張繼嚴. 椰子殼的力學性能試驗研究[J]. 山東科技大學學報(自然科學版), 2018, 037(005):40-44.
  2. ^王以進, 吳桂榮. 新鮮活類人猿顱骨的生物力學性能實驗研究[J]. 上海科技大學學報, 1992, 015(003):106-110.
  3. ^朱興華, 陳浚華, 吳國視. 人顱骨結構的動力參數[J]. 實驗力學, 1988(03):71-76.
  4. ^徐晉彬, 張宏民. 人顱骨力學性質的實驗研究[J]. 醫用生物力學, 1996, 011(001):5-9.
  5. ^S.C.Cowin, 王德琪, 董務民. 骨的力學性能[J]. 力學進展, 1985(01):92-109.
  6. ^朱青安, 歐陽鈞. 人體頭部承受正面和側向沖擊的顱骨應力分析[J]. 中國生物醫學工程學報, 1995, 14(2):140-140.
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