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woshixi

木虫 (小有名气)

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专业: 功能陶瓷

[求助] 问一个和力学相关的问题

将一个直径5mm的陶瓷片粘在直径10mm的铜片上，如果将此试样从1米高空落下，上面的陶瓷片不会裂开；但是将铜片换成钢片，在相同的高度落下，则陶瓷片可能就裂开了，请问，怎么才能定量的描述陶瓷片受到的冲击，以及这种冲击与下面的垫片（铜片，钢片）等因素的关系？

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1楼2007-06-13 17:09:16

已阅回复此楼关注TA 给TA发消息送TA红花 TA的回帖

楼主好，这个问题是这样解释的：
1.根据冲量定律：（M垫片+M瓷片）v=F*t------(即重力势能转化为落地瞬间的动能，M表示质量、v则为落地瞬间的速度、F为落地瞬间着地面对垫片及陶瓷片的反作用力，t表示反作用力时间）；
2.物体自由落体的着地速度v=(2*g*H)^(1/2) 因此速度只与落地高有关，而与垫片无关，因此v相同；
3.铜的密度一般为8.9g/cm*3,钢的密度为7.8g/cm*3，因此相同体积的垫片，M铜垫片>M钢垫片，v相同的情况下，由（M垫片+M瓷片）v=F地面*t地=F垫片表面*t陶瓷=M瓷片*v可知，铜垫片情形下的冲量（M铜垫片+M瓷片）v大，而垫片表面在使陶瓷片瞬间速度降至0的过程中的冲击力基本相同，相比之下，缓冲时间t陶瓷（铜垫片）>t陶瓷（钢垫片）。
4.综上，缓冲时间越长，物体越不容易震碎，因此有楼主所述结论！