拳击沙袋装的什么沙子(子弹连钢板都能打穿,为何打不穿麻沙袋?这是什么原理?)
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篇首语:我贪钱,大概是因为卑微到泥土里,只有它能给我一丝安全感吧.本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了拳击沙袋装的什么沙子(子弹连钢板都能打穿,为何打不穿麻沙袋?这是什么原理?)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
拳击沙袋装的什么沙子(子弹连钢板都能打穿,为何打不穿麻沙袋?这是什么原理?)
子弹能不费力地穿过十几毫米厚的钢板,却打不穿沙袋,你能想象吗?为什么直到现在,我们仍能在战争新闻上看到,士兵用沙袋堵在村子门口当防御墙?相比现代高科技,沙袋有那么神奇吗?
无论是一战还是二战,各国在自己的军事要塞处,都会设置一排排像墙面一样厚的沙袋,士兵在沙袋上伏击或作战,沙袋确实也为他们挡了不少子弹与炮火。这种沙袋防御墙到现在也还被广泛使用,用沙袋当防御墙,背后是什么原理?沙子为什么能抵抗住那么多炮弹?为什么不用钢板当墙面呢?
这与沙子的性质有关,沙子属于非牛顿流体。非牛顿流体是什么呢?专业上解释,非牛顿流体在生活与大自然中广泛存在,比如人体内的淋巴液和囊液等体液组织,包含细胞液的细胞质,都属于非牛顿流体。这种非牛顿流体的摩擦力变化幅度非常大,同时拥有液体和固体两种状态的摩擦系数。
简单来说,当子弹打到厚厚的沙子上,沙子会因为受到的力产生一个反弹作用力。沙子在瞬间之内,由液体的承压状态快速转化为固体的承压状态,从而快速产生巨大的反作用力以及阻力,以此来抵消掉子弹快速的穿透力。
子弹穿过沙袋的过程可以描述为,当子弹头射入沙袋以后,一道巨大的冲击力使沙子的密度变高,同时使沙子聚集产生较大的变形,集中抵抗子弹的穿透力。在子弹与沙子的摩擦下,子弹头的动能在极短时间内快速转化为沙袋的热能,最终子弹头镶嵌到沙袋内,根本没办法打穿任何一个沙袋。整个沙袋墙像海绵吸水一样,吸收了突袭而来的枪林弹雨。
这也符合牛顿第三定律,即当一个物体作用于另一个物体上,另一个物体会产生反作用力,力的大小与原来物体的作用力相等,只是方向相反。也就是说,子弹打到沙袋上,子弹冲击力刚好与沙袋的反作用力相等,使沙袋吸收了来自子弹的伤害。
沙袋的这个能力可以形容为以柔克刚,其实跟水是一个原理。想想跳水运动员为什么从空中跳进水里却安然无恙,其实是水面在短时间内变成张力很大的软体墙,承受了运动员的重力与冲击力。非牛顿流体平常看起来软软的,却有聚沙成塔的作用,能够瞬间变化密度,大到坚硬无比的程度。但是,如果跳水运动员姿势不规范,会导致身体和器官受到严重的破坏。
生活中的非牛顿流体很多,比如面粉和上水,就是一个典型的非牛顿流体,如果用力捏面粉,和水的面粉会变得像固体一样硬。牛奶混鸡蛋液,也是一种非牛顿流体。现在用的打蛋器,通过快速的敲打,能够将蛋液混牛奶的液体变成粘状的泡沫状的固体,体现的正是非牛顿流体的原理。
与具有非牛顿流体性质的沙子相比,钢板由于它的刚硬,反而出现了过刚易折的现象。现在的子弹多是铜子弹或者钢子弹,与钢板是同一个属性,以硬碰硬,往往两者相克相伤。
另外,钢板或水泥制成的防御工事虽然可以“硬扛”子弹伤害,但是也因为它们自身的坚硬,从而使弹头发生弹射或折射,出现大量的弹头碎片或弹片,反而带来其他不必要的伤害。沙袋因为吸收了子弹,就不会出现这个问题。
沙袋的作用几乎称得上万能,除了能挡住子弹,还有很多用途,被称为“战场神器”。
第一个用途是沙袋墙是可以被快速建起来的防御堡垒。把沙袋墙建在战壕里,会成为更高的保护屏障。而且,挖战壕和修建其他防御工程,往往耗费士兵们大量的时间与精力,先用沙袋代替,往往可以在短期内抵抗住敌人的进攻。
第二个用途是挡住爆炸物的伤害。战场上除了子弹,还有火炮与手榴弹等杀伤力更强的武器,沙袋墙也能挡住它们的伤害。尤其现在的战争中,开坦克的战队不少,沙袋墙同样可以阻挡住坦克的去路。
第三个用途是帮助士兵更好地射击目标。士兵将枪支架在柔软的沙袋上,在射击目标时,可以减少枪支因为射击而产生的后坐力,从而避免误伤自己,也提高了目标射中率。
第四个用途是阻止火的蔓延。想象战火连天的战场,如果让炮火一直烧下去,火势就会四处蔓延。而沙袋对于火来说是绝缘体,有沙袋墙的地方,火是烧不过去的。如果敌军使用了喷火枪,躲藏在沙袋后面,可以避开热火的袭击。
挡子弹、最快的堡垒、挡爆炸物、提高射击命中率和挡火,沙袋在战场上有这五个作用,难怪被称为“战场神器”了。
沙袋除了在战场上发挥作用,在生活中也有作用。在洪水泛滥的地方,堆积沙袋可以很好地防洪。用沙袋防洪在纪录片或电视剧电影中,会经常看到。沙袋防洪的原理仍然用的非牛顿流体原理,当水渗透进沙子时,会与沙子结合成为一体。在沙子表面的张力作用下,整个沙袋变得又硬又重,像石头墙一样,成为一道坚固的沙袋防洪堤坝。无论后面的洪水如何侵袭,沙袋墙都能抵抗住大部分冲击力。
沙袋有这么多用处,再加上沙本身很廉价,就使得沙袋出现在各种重要的工事工程中。沙是现成的,像土一样随处可见。一个人甚至亲自动手,都能很快挖出几袋沙。现在市面上的防汛沙袋,便宜又实用,很受人们的喜欢。
其实现在科技发展得如此好,已经远不像二战时期那么频繁使用沙袋当作防御工事了,但是在一些紧急情况出现时,在军事设备不那么完备的地方,沙袋却可以最先上一线的战场作为应急。看来,无论人类如何制造新物质,来自大自然的物质与之相比,都有种天生的不可比的神奇。
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