椅子为什么比平顶木桩坐起来舒服?它们不都是木头的吗?为什么躺在吊床上也很舒服,哪怕编织吊床的绳子一点都不软?
我想你已经猜到了原因。木桩是平的,你坐在上面,整个人的重量都压在一块很小的区域上。另外,椅子的椅面通常有些凹陷,所以支撑你的受力面积要大得多。单位面积承载的重量更小,压强也更小。
如你所见,秘诀在于让压力分布得更均匀。在一张柔软的床上,我们凹凸不平的身体轮廓会压出深浅不一的印子。压力分布得相对均匀,每平方厘米只需要承受几克的压力。难怪我们觉得这么舒服。
下面的计算很好地说明了这样的区别。成年人的身体表面积约为2平方米,或者说20000平方厘米。躺在床上时,支撑身体的受力面积大约是这个数的1/4——0.5平方米,或者说5000平方厘米。假设这个人的体重约为60千克,或者说60000克,这意味着他产生的压强只有12克/平方厘米。
但要是躺在硬木板上,因为身体和木板的接触点更少,所以支撑他的受力面积就只有100平方厘米了。这意味着他的压强从12克/平方厘米暴涨到了500克/平方厘米。相当大的区别,对吧?你立即就能体会到。
不过,只要你的体重能得到均匀的承载,那么哪怕最硬的床睡起来感觉也像羽绒被一样柔软。假如你把自己的身体轮廓印在潮湿的陶土上,等它硬化以后——陶土干燥后会产生5%至10%的收缩,但我们可以先忽略这一点——你可以重新躺上去,感受一下羽绒床垫般的舒适。虽然这张床实际上是石头做的,但你却觉得它很软,因为你的体重分布在一个大得多的支撑面积上。
上一篇:尖锐的物体为什么特别锋利?
下一篇:子弹和空气