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?
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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?
- n1 z8 r& p1 M0 X4 i
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。
* O# A6 e$ `: a# \1 }& c
! s- c! V' M3 w! k* @
; e( w: \8 d- u8 `+ {
查阅了一下资料
% B8 u$ Z- b0 ]
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。
$ {( n$ G# ~$ w# \8 e5 Q1 T; a# W. N9 E
! w) I" z' {. h) ~
0 A" C0 V0 R; [) b; O
1元的硬币是钢芯,那么假设硬币的强度与钢材强度相同。
3 v0 Z: c+ m! O# o
0 L& F. C, S' b5 a
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。
( ~2 V0 M F. Q! M+ a. \3 N3 R
0 l/ V% T2 W# U( J' ^
另外,找了个硬币来试着掰了一下,假设:
! H5 J7 G1 F2 i0 K) P* a
% H8 z d( i& O
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。
+ O7 Q# N8 H6 Q/ ?
! N' a N) `2 K
3 L8 f( O; V, {9 y7 ]
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
# O3 p: H+ G- K! W+ h% r
3 y- R! U$ i' J. q
- z1 \. k' n: P1 j: q/ B# t3 h
% o2 R9 L+ d- }4 `: J! u
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。
2 c% Q9 o j0 g5 ~& f9 }& l
8 P/ A4 d4 U4 a5 Z+ Y! C, ^2 V W
. d( `0 n& Z9 A" b" A5 t1 q
7 E" {; P* H& L6 ?( D/ E
4 ^8 V. U: h( N# S7 _% o
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
4 |) L8 j$ p/ k' X. s
) [9 ^0 c$ _* ^# S: {& m8 P
这时候集中力在180N,也就是18公斤力的时候,硬币就会屈服
. ?4 F( b8 i* D$ N# Y& Z* {/ ^! R
# q6 v5 y& X6 o5 A" o
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。
* ~- U: p) J% g7 Y+ h5 Z
9 \1 R) Q6 c, M% d0 V
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。
% a! s& ^1 E( q) M+ A! P
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。
9 w9 Q9 e* ^+ w$ Q5 M! L
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。。。
' k% o! `% d4 T; X0 [9 @
所以想严格”掰断“,不只是力的大小,还要限定作用时间。
; V. S" y# O4 b- `" {5 L' I
一瞬间的作用,用动量表示吧~\(≧▽≦)/~
) G! X( L: {/ p' a p
( U" q6 A* z m
,当然,
; U! z7 V" p1 d' |) [. q. ` b! a
对得出因为塑性不能掰断的结论,我也要反对一下。
% ]& K" v/ J+ v% W2 j
慢慢”掰“的话,可以正面180°再打开反面180°再正面再反面。。。
! o4 A8 q! ^; E, o) Z8 g0 G/ e
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。
7 W4 n, d7 y w7 r9 \
作者:
xuexingyuan2013
时间:
2015-4-1 21:32
wonderful!
9 C) z) H$ e. d+ T
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