【腦洞系列】只要速度足夠快,竹筷子是否也能射穿坦克鋼板?

天空之城 2020/11/24 檢舉 我要評論

我們經常見到有這樣的說法:假如一根以光速飛行的鋼針擊中地球,會造成如何如何的災難。

然而鋼針毀滅地球終究衹是只是想像, 熱愛科學的你應該知道鋼針沒辦法達到光速,因為按照愛因斯坦的質能方程,任何有質量的物體要想達到光速,它所需要的能量將是無窮大,那將消耗整個宇宙的能量,所以這個假設的前提條件不成立。

昨天又有朋友向我提出了另一個類似的問題:如果速度足夠快,我們能不能用一根竹筷子戳穿坦克的裝甲鋼板?

竹筷子插鋼板,有速度就行?

這是個很有意思的假設,因為它涉及物理學,所以今天我們就來聊聊,射穿鋼板,速度夠了就可以嗎?

「植物鋼」

在南美洲,竹子這種草本植物有"植物鋼"的美稱。古代的中國,以竹絲為纜索的懸索橋早在1000多年前就架設在了閩江之上,它長260米,寬2.7米,堪稱古代建築的奇跡。即便在近代,竹子也以其優越的結構強度、輕巧的重量和便宜的價格成為建築腳手架甚至建築材料的首選。

由於竹子有比鋼更良好的撓度,在施加拉伸載荷時,它的剛度與拉伸強度之比也比某些標號的鋼筋還強。在一些低層建築中,經過特殊處理的竹子作為一種「有機」和環保的建築材料取代了混凝土裡的鋼筋。

竹子比鋼強?這顯然是一種誤會。

我們喜歡用竹筷子,因為它輕便、結實並且好用。但若將它與裝甲鋼來比高低,就跟汽車與飛機比快慢一樣可笑了。

從我能搜索到的資料看,竹纖維的強度大約在350MPa~800MPa左右的范圍,而用於製造坦克的裝甲鋼其楊氏模量高達220GPa、屈服強度大於1300MPa、抗拉強度則大於1700MPa,二者硬度差距極為懸殊。

如何把坦克捅個窟窿?

以前可以用炮,現在裝甲越來越厚,打坦克可是越來越難了,你得用導彈。但兩輛坦克對射時,用的基本還是動能穿甲彈。

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