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钢卷尺的原理

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钢卷尺的原理

发布日期:2015-01-21 14:18 来源:http://www.taisentools.com 点击:

先了解一点基本知识:同样形状的物体可能受力状态完全不同,比如说仪器上的两个弹簧,可能外观看起来一模一样,但实际不同,其中一根是完全放松的,另一根是受了很大的力才压缩到这样形状的,内部有很大的应力。

同样是凹形的截面的铁片,在伸直的时候有很大的不同:
卷尺就很简单,基本处于放松状态,本来这个铁片他就这样形状。凹面有利于保持形状,不易发生变形。
你说的那个可以缠在手臂上的东西就不一样了,伸直的时候它不是放松的,它本来的面貌就应该是卷曲的。这就好比把一根卷曲的钢丝拉直,内部会有较大的内应力,必须用其他的力量来克服它的内应力才能避免它重新卷曲维持直的状态。刚刚说了凹面具有这个能力。因此这时凹面克服了钢片卷曲的倾向,维持伸直的状态。一旦发生卷曲,因为凹面就有倾向变成平面,这种维持伸直的能力就降低,卷曲的能力超过了维持伸直的能力,就导致钢片整体进入卷曲的稳定状态。

   如果说得再理论一点,这个系统是双稳的。这在生活中很常见,比如饮料瓶,平时是一种稳定状态,用手捏一下凹进去了仍然是稳定状态,想把弄凹的地方弄出来可能还很不容易,想把凸的地方弄凹了也要挺大的力。


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