生活中的初中物理（13）——玻璃瓶底放鸡蛋

"鸡蛋可以放在玻璃瓶的底部！"也许你还是不相信！你试试，生鸡蛋可以很容易地放在玻璃酒瓶的底部。为什么鸡蛋可以牢牢地放在玻璃酒瓶的底部？

让我们先看看玻璃瓶的底部。

在我们的生活中，我们已经使用和看到了许多装有东西的玻璃瓶，如酒瓶、啤酒瓶、酒瓶、调味瓶、药水瓶等。人们可能认为他们的屁股是平的。不完全是！如果你仔细观察，你会发现所有这些玻璃瓶的底部都向内拱起。

为什么玻璃瓶的底部是这样的？你可以说这是商人正在玩的把戏。当瓶底向内拱起后，将490毫升液体倒入瓶中，看起来像500毫升液体。

这个问题不像人们想象的那么简单。这里的面包包含一些物理知识。

让我们先做一个实验:取两摞相同高度的书，放在水平的桌子上，两者保持适当的距离，然后在两摞书之间放一张纸。你会发现音符的中间部分立即向下弯曲，显得柔软无力。如果这张纸变成一个弧形，把它夹在两摞书中间，在纸的上面放一盒火柴，这种纸也可以不用弯腰就能携带火柴。这个实验表明，向上拱起的物体能最好地承受外部压力。换句话说，具有向上拱形的物体具有最强的抗压能力。

让我们把这张纸当成一个长方体，并简单解释一下。

当矩形物体的两端水平固定时，在垂直于水平方向的横向力的作用下，它将被拉长成弯曲的形状。同时，物体内部产生抵抗物体弯曲的力。如图3所示，t是物体两端在物体内部产生的拉力。根据物体之间力的相互作用，物体的两端也会对物体内部的其他部分产生相反方向的拉力。换句话说，如果一个物体在力的作用下在水平方向弯曲，这个物体必须有很强的抗拉强度。

另一方面，在指向圆心的力的作用下，一个拱形长方体物体将被压缩，变得更直。同时，物体两端的压力T在物体内部产生。根据物体之间的相互作用力，物体的两端也会对物体的其他部分产生相反方向的压力。换句话说，物体的形状是拱形的，它有很强的抗压能力。

玻璃是一种抗压能力比抗拉能力更强的材料。如果玻璃瓶的底部是平的，当瓶子装满物体时，瓶子的底部会在物体的压力作用下弯曲成凹形，这很容易超过玻璃瓶所能承受的最大拉力，导致玻璃瓶的底部破裂。当玻璃瓶的底部被制成向内拱形时，它将在瓶子中的物体的压力下变得相对平坦，并且能够承受瓶子中的物体对它的较大压力，而不会容易地使瓶子的底部破裂。

鸡蛋呢？

鸡蛋是一种营养食品，质量好，价格低，大家都很熟悉。它的两端有点尖，中间是圆形和椭圆形。

为什么鸡蛋有这样的形状？它可以结合母鸡的产蛋过程进行分析，并从生物进化的角度进行解释。事实上，如果你仔细观察鸡蛋的形状，答案就会出来。

蛋壳相当于封闭的拱门。虽然蛋壳不是由拱一个接一个地连接起来的，但我们已经得出结论，形状像拱的物体有很强的抗压能力。因此，尽管蛋壳很脆，但它也能承受很大的外力，即使在很大的外力作用下，它也不容易破碎。因此，当我们通常搬动鸡蛋时，鸡蛋破碎时不会破碎。当然，有些人认为椭圆形的鸡蛋让鸡蛋更完美。

你可能已经知道，在表面积相同的物体中，球形物体体积最大。虽然鸡蛋是椭圆形的，但它非常接近球体。在许多情况下，我们可以把它想象成一个球体。在这种情况下，鸡蛋只能用最少量的蛋壳材料制成。如果母鸡产相同数量的蛋，并且只有这种形状的蛋，它们将消耗最少的钙并节省能量。

同时，蛋也是拱形的，所以当母鸡孵出小鸡时，她不必担心自己的身体会压碎蛋，伤害蛋壳里生长的小生命，但她有信心也有勇气让自己的身体与蛋紧密接触，把自己温暖的体温传给蛋壳，从蛋壳传给正在生长的小生命。小鸡在母鸡的怀抱中诞生了。

众所周知，拱形表面还有另一个特点，就是它的凹面拉压能力非常差。如果我们用很小的力，拱形的凹面就会被破坏，这也为孵化小鸡创造了独特的条件。当这种虚弱的生物想要脱离蛋壳的自然笼子时，它只需要用它那尖尖的小嘴啄蛋壳几次就能刺破蛋壳，它就可以从这个笼子中解脱出来。

看，是大自然给了鸡蛋这样的形状。正是蛋壳保护了里面生长的生物，并为蛋壳中的鸡的诞生创造了必要的条件。

看，玻璃瓶底部的拱形形状只允许椭圆形的鸡蛋放在里面，而且它仍然是稳定的。这是一场完美的比赛，完美的比赛！

玻璃瓶的底部和鸡蛋的形状都只是利用了拱形物体的抗压效果。在现实生活中，物体有时必须能够抵抗压缩和拉伸，液化气瓶就是一个例子。

液化气瓶的整体为圆柱形，这样可以增加液化气瓶的体积，并且液化气瓶可以装更多的液化气。当然，它的底部和顶部应该向外突出，以抵抗外部压力。同时，其底部和顶部还必须能够承受瓶内液化气体的较大压力，即具有较强的抗拉强度。因此，还要求在制造液化气瓶时，所选择的材料必须是压缩的和拉伸的。钢是一种具有良好抗压和抗拉能力的材料，因此，液化气瓶是由钢制成的。