如果拔河比赛里两队人马力气够大,他们能把一条铁棍拉断吗?需要多少人? ——Markus Adnersen 几十号人吧,拉断半英寸(1.27厘米)粗的铁棍妥妥的。 拔河比赛中,对阵双方以相反的方向拉扯粗绳,规则简单,场面火爆,但这古老的游戏却有着非常血腥的历史。 我不是说当代拔河比赛有什么高深恐怖的历史和英雄故事(当然啦,拔河的历史确实非常古老,但我真不想花上几个小时去研读史书了,人类在这种事情上总是充满了创造力)。我想说的是,这项运动本身确实有点血腥,致死和致残的拔河比赛之多,绝对超过你的预期。因为人们总是高估了要扯断那根「粗大」的绳子需要的人数。 在这篇好看的文章里,近来已经发生过上百起拔河致重伤的事件,以及大量致死报告,大部分都是因为绳索突然断裂造成的。而且很多是学生们想要来个大的,搞一个世界纪录高兴高兴,结果就悲剧了。如果拔河的绳子遭受两头好几吨的拉力而突然断裂,反作用力可以,且一定会造成严重的人身伤害。
在回答 Markus 的问题之前,我想谈谈拔河比赛里的物理问题。直觉里,拔河比赛中,力气较大的一方会赢。但实际情况未必如此。为了赢得比赛,你必须很好地处理和抵抗脚底滑动,你胳膊用劲的结果,其实就是把你的身子往前推。而地面滑动摩擦力的大小,又是和体重成正比的,所以,拔河比赛说粗暴点,就是比哪方体重大(专业拔河选手作战,讲究的是身体角度、步伐、掘地和欲擒故纵,拖垮对手的节奏)。世界上最屌的拔河队伍,也战不过一名6岁的小盆友和一大堆抓地力极好的袋装砖头。
所以,一帮拔河大汉,能输出多少力道? 这份2011年发表,关于免疫系统研究的论文,里面研究了几个身强力壮的拔河选手,测量他们的平均拉力(在学校的体育馆里就行),结果大概是102.5公斤,基本是他们体重的1.5倍。 生铁的最大抗拉强度大概是200MPa,所以我们可以用公式来计算拉断钢筋所需的人数:
400人可能是「铁棍拔河比赛」的极限规模了。但是比铁结实的家伙咱还有对不对!很多钢就比生铁要结实嘛,起码能有10倍强度。工地上常见的螺纹钢筋,半英寸粗的要200号人才能扯断。如果是半英寸的高级别好钢(比如马氏体钢、贝氏体钢),或者凯夫拉(固体硅结晶)可以随便扛住500~800人的拉扯。 如果我们把研究对象限定为2英寸,最适合拿来拔河的粗细。则需要一万人才能扯断这样一条用凯夫拉材质制作的绳子(如果参赛者不够专业,这个数字还要加倍)。 如果我们用石墨烯,一种比已知任何材料最高强度,还高出10倍以上的材料来做一条绳子拔河,我们就可以放心大胆地唤来10万人参赛,所以这条比赛用绳可能会长达200英里(321.8公里),赛场可以从华盛顿排到纽约。
根据我们玩尼龙绳拔河比赛中的惨痛教训,当这条石墨烯绳子断裂的时候,将会造成无数选手和观众的巨大伤亡。而200英里的巨绳一断,绝对裂山碎地,截树削林,鞭塌无数高楼大厦。 总之,这种大型比赛最后定会造成选手和观众的巨大的伤亡……
所以,活着就是胜利嘛…… |
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