数学建模社区-数学中国
标题:
多大的力气才能把一元硬币掰断?
[打印本页]
作者:
不知道不知道
时间:
2015-4-1 13:44
标题:
多大的力气才能把一元硬币掰断?
如题,在不考虑《中华人民共和国人民币管理条例》的前提下, 一个人用双手多大的力气,才能把一元的人民币硬币从背面儿掰断?
3 b3 C y4 s; }
作者:
七分喜欢
时间:
2015-4-1 13:54
这是个有趣的问题,本来想睡觉的,看到这个问题,看来这个觉睡不成了。
# {: a; o- U6 E2 y
, @2 Z+ _/ ], N% R' u1 h+ r* a2 U, P
7 p# E( }. F4 q3 Y5 M
查阅了一下资料
/ M( k' Z% W6 D' i" H, b7 E0 E
一元币为钢芯镀镍,直径25.00毫米,边厚1.85毫米,单枚质量6.05克。
4 ?: q1 |; k7 f* b+ |0 E
/ R* q8 X/ n" R
4 _/ n, a/ [; T9 M+ H! a
1元的硬币是钢芯,那么假设硬币的强度与钢材强度相同。
. W, m2 G. u( K7 z3 r& g
' e& N+ q: N' M! }1 [
同时,猜想硬币没必要用高强材料,那么假设硬币的强度为235MPa。
; e+ C- r; a- s% ?) y8 C' Z3 b# p- E
0 ?1 G/ D6 H4 p& B w& G" {
另外,找了个硬币来试着掰了一下,假设:
8 c+ r: ^( p6 Y) f4 j
' D/ P h& s( Q. J. f0 T
两只手的支撑点大概是在硬币直径方向的四分点上,而作用力的位置是在硬币边缘,假设是一个集中力。
5 z" Q) l, V/ J1 E1 }
6 B1 H. x; ~' s' D. a( [
' t: @' @8 l6 V# p; M6 L' A' x
有了这些假设,就可以进行建模计算了,下面这张是硬币的Von Mises应力的分布情况
; e$ e9 B7 ^8 B D* j/ [
. s ]$ O8 @1 }6 x
2 }7 k- W% p: d; ^5 A1 E8 q
/ `# y) D' W. z. e1 I
当集中力达到250N,也就是大概25公斤力的时候,硬币会进入屈服。
9 S8 v9 s4 k5 X! S0 b, p6 i" u7 F
- M$ Q h" Q2 A% A$ |+ U
8 A5 G8 Y ]/ N. C; ]$ X8 H. a
9 d6 Q$ V& ]4 D
# I1 P4 P: k1 G0 ~& [3 U7 f
写完了又拿硬币试了试,还可以反过来掰,那么支撑点大概就在中线上了
; g( U: m- t7 D- h% r
/ z) f* {1 U) |' P# r" n6 M
这时候集中力在180N,也就是18公斤力的时候,硬币就会屈服
' o7 H& o3 m, ?" I8 d
! s0 t1 r0 _3 D! l8 \: a: c
如果考虑到实际施加荷载不是个集中力,这个力还会需要大一点,我猜想,在100公斤以内。
( [$ O- u8 W2 i/ { `: q$ i% a
/ y7 \) F+ u/ v% \; t/ ]
声明:这些都是估算。具有娱乐性质的估算,不具有严密的科学性。
: Z% a+ T% I* M" f
同时有一个前提,你的手能够提供有效的支撑,别忘记了,力的作用是相互的。
" S4 Z0 Z! P0 l0 T+ |8 ^
作者:
且吟且徐行
时间:
2015-4-1 14:02
掰断,我觉得单一用多少牛顿来表述不够确切,我用钳子把硬币对折过。。。
( O" V: U- u" X. u
所以想严格”掰断“,不只是力的大小,还要限定作用时间。
9 H. }9 @5 p% g0 t$ r o
一瞬间的作用,用动量表示吧~\(≧▽≦)/~
8 x0 v+ Y( {% e7 ]; w6 q" T i" u
4 L; P: p8 q y3 f5 B( [, o
,当然,
- K7 }9 I! r0 V' L# j9 l
对得出因为塑性不能掰断的结论,我也要反对一下。
; K+ ^- O2 A0 p! \2 f% `
慢慢”掰“的话,可以正面180°再打开反面180°再正面再反面。。。
, }, s) M3 k/ L5 p
作者:
中国有个习大大
时间:
2015-4-1 14:17
小时候,家附近不远处有铁轨,经常去那里玩,80年代的铁道沿线不像现在这样是全封闭的,有时候就会在火车过来前往铁轨上放1分,2分,5分硬币。然后火车过去,硬币变纸片,可以轻轻松松掰断,1元硬币当时应该只有80版的,舍不得没有试过,90版后的当时还没有发行,不过估计也会变成纸片。
2 F# A) m' c1 F+ a
作者:
xuexingyuan2013
时间:
2015-4-1 21:32
wonderful!
! E: n6 q; g* j, W, n
欢迎光临 数学建模社区-数学中国 (http://www.madio.net/)
Powered by Discuz! X2.5