撞蛋问题??????????

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撞蛋问题??????????

公主 马老师

发布日期:2010-09-30 21:46:02

是由美国《科学与发明》杂志于上世纪30年代提出来的:如果你左手握住一只鸡蛋不动,右手拿一只鸡蛋去撞它(两只鸡蛋一样坚硬,而且都是用同一部分互相碰撞)。问哪一只鸡蛋更容易撞破?这道智力测验题见报以后,编辑部收到读者来信堆积如上,答案五花八门。据说有一个名叫伊凡洛夫的倔老头为了证明他的观点——被撞的那一只更容易破,竟然先后打破500只鸡蛋!然而,令他感到非常失望的是,无论美国还是前苏联,所公布的正确答案都跟他的不一样。

美国公布的答案是:被撞破的鸡蛋多半是运动着的蛋,即去撞的那一只。解释是:鸡蛋壳的形状是曲面的,在碰撞时对那只不动的鸡蛋所加的压力,是作用在蛋壳外面的。而大家都知道,蛋壳像一切拱形的物体一样,很能受的住从外面来的压力,但是,作用在运动着的蛋上的力,情形就完全两样了。在这里,运动着的蛋黄和蛋白,在碰撞的那一霎那,要从内部压向蛋壳。而拱形的物体抗受这种压力的能力是比抗受外来压力的能力要低得多的,因此蛋壳就破碎了。

而来自列宁格勒的答案却是一般人所难以料到的,文章这样写道:许多人认为撞破的一定是去撞的那只蛋;另外一些人却认为这只蛋一定会保持完整。双方面的理由看来仿佛都很正确,其实这两种说法却都是根本错误的!这里想用论断来确定互撞的两只鸡蛋哪一只应该被撞破,根本是不可能的,因为在去撞和被撞的鸡蛋之间,并没有什么区别。我们不应该强调去撞的蛋是在运动,而被撞的蛋是不动的。”“说物体运动而不指出是跟哪一个物体的相对运动,那等于是一句废话。单独拿一个物体来说是无所谓运动的;要运动,至少要有两个物体——相互接近或远离。刚才那一对互撞的鸡蛋都是在相同的运动状态之下的:它们在互相接近——关于它们的运动,我们只能说的只有这些。至于碰撞的结果,却不因为我们喜欢把哪一只当作不动的哪一只当作在运动着的而有所不同。

亲爱的读者,上面这两种不同的解释哪一个更令你满意呢?我们以为还是后者更有说服力。因为,按照日常生活中的打蛋方法,两只鸡蛋互相接近的速度并不快,故完全符合300多年前伽利略首先提出的匀速运动和静止的相对性原理,也就是说,这两只蛋的运动状态无任何区别,因而哪一只蛋会被撞破,对它们来说概率应当是相等的。你若是不信,不妨一试,实验的结果定会令你满意。

那么,美国的答案是否就完全错了呢?非也。因为,在特定的试验条件下,被撞破的蛋的确多半是运动着的那只蛋。此时,去撞的蛋突然停止的时候,蛋里的蛋清和蛋黄就会对蛋壳产生较大的内撞力,它的破坏作用远大于外撞力。再说,在去撞的过程中,那只运动着的蛋还要承受较大的空气阻力作用,这种阻力对它的破坏力有时甚至比碰撞对它的破坏力更大。不过,这就与原命题的条件偏离过多了。

研究撞蛋问题很有现实意义,因为在交通事故中人脑的损伤状态,与那只运动着的蛋颇为相似:若将人的头颅比鸡蛋,则颅骨就像蛋壳,脑浆就像蛋清,脑髓就像蛋清。一旦头部受到强烈冲击,脑髓就要撞击头盖骨内侧,因此很容易引起脑震荡或者脑血冲;即使颅骨不破裂,脑髓也会受到损伤。

一些骑摩托车的人以为只要戴上安全头盔,脑袋就不会受损伤了。然而,据推算当车速超过20公里/小时,一旦撞车,即使头盔完好无损,强大的惯性也会使乘员脑袋突然前倾而遭受激烈振荡,在振荡的瞬间(仅千分之几秒),头的转动角加速度将超过1600/ 而引起脑震荡。

由于这个问题目前还没有权威的结论,所以有兴趣的同学和老师可以进一步研究,也许这个个困扰世界近一个世纪的悬案会在你的手中解决