你有没有想过这个问题:为什么花费同样的力气,用一根缝衣针能轻松地穿透一块绒布或纸板,用钝头的钉子却很难做到?
确实,你用的力气是一样的,但是压强是不一样的。用针穿的时候,所有的力量都集中在了针尖上;用钉子穿的时候,同样的力量却分布在面积比较大的钉子末端。在作用力相同的条件下,针尖产生的压强远远大于钉子产生的压强。
再举一个例子,用一把20齿的钉耙松土,入土的深度要大于同样重量的60齿的钉耙。道理和前面的一样,20齿的钉耙每个齿上产生的压强更大。
说到压力强度,我们必须考虑到力量的作用面积。同样的力量,作用在不同的面积上,产生的压力强度是不一样的。当我们在松软的雪地上行走的时候,如果用滑雪橇,就不会陷到雪里。这是因为,滑雪橇把对它的压力分散到了面积更大的地方。假设我们穿的鞋子的面积是滑雪橇的1/20,那么滑雪橇作用到雪上的压强就是两脚单独站立时的1/20,压强小了很多,所以我们站在滑雪橇上的时候,才不会那么容易陷进雪里去。
正因为如此,人会给在沼泽地里工作的马穿上特质的“靴子”,用来增大马蹄跟地面的接触面积,从而减小压强,防止马蹄陷入沼泽地。人在沼泽地里行走的时候,也会采取同样的办法。
在比较薄的冰面上,我们经常会用爬行的方式前进,这样做的目的也是增大身体跟冰面的接触面积。
大型坦克和履带式拖拉机的重量都很大,为了能在松软的土地上前进,所采用的方式也是将其重量分配到较大的支撑面积上。自重8吨或8吨以上的履带车,对每平方厘米地面的压力小于0.6千克。有的履带车甚至能在沼泽地里行驶。
说了这么多,我们知道了:尖锐的东西之所以容易刺入物体,是因为可以把力量集中到很小的面积上。同样的道理,锋利的刀子比钝刀子更容易把东西切开,这也是因为力量作用的面积小。