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[自然科学]被10千克铁锭砸到会感觉会死，被10千克棉花砸到感觉也就这样吧，这是为什么？ |
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假设从2米高度上掉下来10千克重物，A是铁锭，B是扎捆严实，严格符合流体力学，不受空气阻力影响的一包棉花 理论上两者造成的伤害相同，实际上被铁锭砸到的… |
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两者的伤害完全不同，最主要跟两个方面有关。 第一方面，物体的伤害打击跟压强有关。不是说同样重量的，伤害就一样。 压强是指单位面积上所受的正压力，其大小等于作用力与受力面积的比值。 当物体对另一物体表面施加压力时，如果受力面积较小，压强就会增大，从而对目标物体造成更大的伤害打击。 10千克的铁锭，铁的密度大约是 7.87 g/cm^3，换算下有1270.65 cm^3。 |
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假设按照正方体来算，接触面的面积大概是100cm^2左右，大概相当于一个巴掌。 而10千克棉花有多大呢？ 棉花的密度大约是0.3克/立方厘米，或0.0003千克/立方厘米。10千克的棉花的体积是约33.33立方米。 |
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不过考虑到已经捆绑扎牢，体积会下降很多。家里常见的棉被一般是几斤重，10千克棉花，你可以想象成好几张棉被绑在一起。 这个体积远远比一个人的体积大，再正面冲击过来时，相当于整个人的正面都给覆盖进去了。 假设一个人的身高是170厘米，体重是70千克，我们可以将这些数值代入公式进行计算：表面积 = 0.0061 × 170 + 0.0128 × 70 - 0.1529= 1.7801 m2 相当于100多个巴掌的面积。 根据压强的公式可以知道，同样重量的话，自然棉花的压强小，伤害也少得多。 第二方面，跟物体的硬有关。 一般来说，硬度较高的物体在受到打击时能够抵抗更大的外力而不易变形或破损，因此可能造成的伤害程度相对较低。这是因为硬度高的物体能够更好地分散撞击时产生的力量，减少对被撞击物体的直接伤害。 相对而言，如果打击物体的硬度越软，伤害越低。 从牛顿的第二定律可知，F=ma。 其中F表示作用力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。这个公式描述了力、质量和加速度之间的关系，是经典力学中描述物体运动状态的基本方程之一。 其中a又是加速度，与时间成反比。 a = Δv / Δt 所以我们可以通过延长时间，从而降低加速度，即而影响冲击力。 很容易了解，软的东西容易发生形变，可以增大碰撞时物体的相对位移，即延长碰撞时间。在质量一定时，通过延长碰撞时间越长，降低加速度，从而使得碰撞的力就迅速变小。 举个例子： 你拿两个气球装满水。 |
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第一个气球直接砸你身上。 另一个气球放冰箱，冻成冰球，然后砸你身上。 两者质量一样，体积变化也不算大，但冰球的伤害要远远大于水球。 在打击的过程中，水球通过形变，使得碰撞的力迅速降低。 而冰球在碰撞的过程中，相对水球，形变几乎可以忽略。 |
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好问题。 这个问题抽象起来就是相同的撞击速度下，碰撞时间、撞击面积两个重要条件对人伤害的差异。 具体起来就是车辆设计中行人保护的问题。 很多网图里电瓶车把汽车全包围撞个大坑自身毫发无损，汽车前包围就是那“十公斤棉花”——当然考虑重量、散热、造型等问题，也不能真用棉花来做。 |
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我们以前生产过聚酯短纤，就是仿棉花，外观都一样。 包装时，一个250kg棉包从辊道上掉下，把工人蹭了一下，工人当场倒地，送医院骨头断了几根。 因为棉包是用水压机压缩后包装的，硬邦邦的。 |
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如果你能把棉花压缩到铁锭大小。 这个院你是住定了。 |
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你这个问题不合理，既然A是铁锭，那B也应该是棉花锭 考虑到题主可能找不到棉花锭，不如去买10kg的茶砖 |
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用这个来捆扎棉花？ |
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F=MV/T，铁近似为刚体，不发生形变，t极小，棉花能够发生极大形变，t极长 |
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你先把你这个“实际上”解释一下，试验过程来个视频。 |
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你可以试试把相同重量的棉花做成和铁一样的大小 你再砸头上试试 |
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穿上防弹衣，子弹的能量全留下了 不穿防弹衣，子弹穿身而过，还有动能，留下的能量比前面小 是不是不穿防弹衣受到伤害少？ |
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接触面积不同伤害就不同啊，你看子弹都小口径啦，另外一个就是他们的硬度不一样啊，棉花有弹性啊，会吸收部分能量。 |
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质量速度相同，动量相同，但消耗动量的时间确不一样，铁是刚体，消耗动量的时间几乎为零，棉花能变形压缩，消耗动量的时间比铁大了很多倍。造成的局部伤害自然也就小很多。 |
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理论就不说了 对撞这种事，都是软的倒霉，谁先变形谁先输。 铁的硬度大概率比你被砸到的地方高，砸中了你先变形，所以你会倒霉。 正常棉花硬度远低于人体，砸中了它先变形，所以它会比较倒霉。 |
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人被砸到时的感受和受到的力相关。 在所有条件理想时，二者在砸到人前的速度相同，且砸后速度都减为0。但是由于棉花远远更易于发生形变，棉花和人体接触的时间远远比铁块和人体接触长的多。二者质量相同，故接触人体时冲量I相同。由I=Ft得F=I/t。当t很大时，F很小，所以对人体没有太大伤害；同理，当t足够小时，F能轻易地变得极大，从而轻易对人体造成伤害 |
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你思考一下，如果把10千克棉花换成外形重量相同的空心铁块，会有什么不同？ |
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那你可真小看了棉花，压紧的棉花也不轻。 |
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这包棉花140＊70＊50，你知道多少重吗？ |
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四百五十几斤，被这样一包棉花砸到，绝对不会好受。 |
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估计被10kg洗碗钢丝球砸到你也不太感觉危险。 |
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也就这样吧？ 在你身边放一个炸弹，把你炸飞的冲击波也就是0.1公斤的空气而已。 0.1公斤的空气你都扛不住，你还想抗10公斤棉花？ |
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初中的压力压强，高中的动量冲量。 都能部分解决这个问题。 物体的动能转移到自己身上时，转移的时间越长，自己感受的变化越小。 |
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因为重量一样，受力面积越大，被砸物体受伤越轻。 这就好比一根钉子，你用力会把它砸入墙体，如果是块铁片，你用同样的力度，却难以砸入墙体是一样的道理。 同样是十斤，铁锭面积小，力量集中，棉花面积大，力量分散开了。 所以被砸到的感觉不一样。 |
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压强 如果是商业运输时抽真空包装的棉花，估计你也危险 |
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你把十千克的铁锭展成一个五十平米的板，或者网； 你再把十千克棉花压成一枚直径13里面的球，甚至正三角体试试。 |
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一桶纯净水，你一小时喝完，肯定胀死，一周喝完，啥事没有。或者说还是一小时喝完，但是10个人喝，也啥事都没有。 铁砸骨头上，动能在极短的瞬间完全传导到骨头上。棉花砸骨头上，至少几百毫秒动能才传导结束。 铁体积小，接近刚体，与骨头接触面积小，压强大。棉花体积大，又柔软，接触面积大，压强小。 按题主设定的条件，二者从同一高度落下，动能相同，但“砸”的过程不同。铁的动能瞬间在很小的一个点集中释放。棉花的动能缓慢在较大面积分散释放。 同样100焦耳的能量，5毫秒内释放于一平方厘米，和250毫秒内释放于20平方厘米，前者的压强是后者的1000倍。 |
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普通人可能很少见到那种压得特别死的棉锭，但是一定见过这个东西： |
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被这玩意砸了也就那样吧。 |
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你高中时候学过动量定理吗？就是杯子掉在水泥地上会摔碎，掉在垫子上不会碎，那个。 |
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你被20斤的铁拳砸脸上； 你一头扑到20斤的棉花被子上 我一时竟分不出哪个操作更安详 |
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棉花里面的空气能缓冲，你把棉花里的空气压缩到和铁锭差不多，伤害就差不多了。 |
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你把10kg棉花压缩成与10kg铁锭一样的外形和尺寸。还会有这个不同吗？ |
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当然是因为10KG棉花比10KG铁轻咯 |
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主要问题还是你的脑壳硬度，铁密度大硬度高，砸下来你脑壳就碎了。棉花密度小硬度低，砸你脑壳上一般是砸不破的，砸个脑震荡还是有可能的。 |
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因为棉花会形变吸能。 而铁锭不会。 |
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主要是因为题主没有分析清楚具体情况。 这个问题的关键点在于： 『棉花的密度』 同样的重力势能，用不同的速度分配到不同的物体，造成的伤害自然会有不同。 情况1: 棉花压实到尽可能接近钢铁密度。 在情况1，能量主要用在让人形变上面，所以人受到的伤害是最大的。 情况2: 棉花不压实，真空下落无空气阻力。 在情况2，能量主要用在让棉花形变上面，所以人受到的伤害是最小的。 |
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题设备考 |
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因为棉花是软的会发生形变，冲量不足就破不了防，最多让你觉得头晕。而铁是真的可以砸碎你的头盖骨 其实同样的道理可以用“冻鸡”去解释 飞机碰撞试验，同样动能同样质量的前提下冷冻鸡就能轻轻松松把飞机打穿 |
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铁锭砸在头上的面积虽然很小，但是相同动量情况下，冲击时间短，冲击力会很大，可以砸穿头盖骨。棉花锭看接触面积，好比厚棉被，比头顶的面积大，而且棉花即使匝很紧，表面还有一定的弹性，撞头会损失掉部分动能的，冲击时间相对长，冲击力比铁锭小。10kg重物从2米高处落下，理想状态落地速度是 \sqrt{2hg}=6.26 m/s，相当于你和一个慢跑的小孩或者一辆在平路上行驶的自行车相撞，哪个会比较受伤呢？ |
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有一种概念叫压强，有一种概念叫形变吸收，有一种概念叫加速度，有一种概念叫冲击力，有一种概念叫密度，有一种概念叫空气阻，你只要知道这些概念，你就会明白了 |
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