中新網(wǎng)北京5月9日電 (記者 孫自法)施普林格·自然旗下專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《通訊-物理學(xué)》最新發(fā)表一篇物理學(xué)論文稱，蛋在側(cè)向掉落時(shí)比豎直掉落更不容易碎。這項(xiàng)控制試驗(yàn)?zāi)M了常見的課堂科學(xué)實(shí)驗(yàn)“拋蛋挑戰(zhàn)”，發(fā)現(xiàn)側(cè)向墜落時(shí)蛋殼能更好地承受沖擊。

本項(xiàng)研究成果相關(guān)示意圖(圖片來自論文)。施普林格·自然 供圖

該論文介紹，“拋蛋挑戰(zhàn)”的目標(biāo)讓學(xué)生從一定高度拋落雞蛋，同時(shí)防止它們破裂。傳統(tǒng)觀點(diǎn)一般認(rèn)為，雞蛋在豎直掉落時(shí)更堅(jiān)固不易碎，這個(gè)說法常見于學(xué)校教學(xué)指南和科普傳播。

在本項(xiàng)研究中，美國麻省理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)與合作者進(jìn)行了180次拋蛋測試，以比較雞蛋在豎直和側(cè)向掉落時(shí)的破碎狀況。在將60個(gè)蛋分別從3個(gè)不同高度(8、9、10毫米)分別垂直掉落到硬質(zhì)表面后，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，平均而言，豎直掉落的雞蛋在較低掉落高度下就會(huì)破裂。豎直掉落的雞蛋有超過一半在8毫米高度下破裂，與蛋的哪一頭朝下沒有關(guān)系，但水平掉落的雞蛋只有不到10%在這一高度下破裂。

麻省理工學(xué)院大圓頂前，本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究中的部分雞蛋(圖片來自論文作者)。施普林格·自然 供圖

研究團(tuán)隊(duì)又以60個(gè)雞蛋做了另外的壓縮測試，檢測水平和垂直方向壓碎雞蛋所需的力，發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)方向上壓碎雞蛋都需要45牛頓的力，但水平受力的蛋在破裂前可以承受更大壓縮。他們認(rèn)為，這意味著雞蛋在水平“赤道”方向更具韌性，因此該方向上在破裂前能吸收更多能量。

本項(xiàng)研究中，研究人員在進(jìn)行動(dòng)態(tài)拋蛋測試前測量雞蛋(圖片來自論文作者)。施普林格·自然 供圖

論文作者總結(jié)指出，雞蛋豎直掉落更不易碎的普遍誤解，可能源于對物理屬性“剛度”“強(qiáng)度”和“韌性”的混淆；雞蛋在被垂直壓縮時(shí)剛度更高，但這不意味著這個(gè)方向的韌性也高。他們認(rèn)為，未來研究可以探索這些發(fā)現(xiàn)的工程應(yīng)用，例如結(jié)構(gòu)在動(dòng)態(tài)負(fù)荷下的響應(yīng)機(jī)制。(完)