针能刺东西的原因

大家是否都留心过这个问题：为什么细小的针总是很轻松就能把布、绸缎、纸片甚至是厚纸板都穿透，并且在刺穿后仍然可以直立着？但是如果拿一根前端为圆形的钉子，用同样大小的力量则很难刺进去！同样大小的力量，怎么会有这么大的区别呢？

关键原因就是压强。即使我们使用相等的力，但因为针的施力点非常小，所有的力都集中在这一点，然而对钉子而言力却全部集中在一个面上，当然面要比点大，因而它们的压强不同，所以尽管我们使用完全相同的力，但是针能够更轻松就能刺穿物体。

是一只20只爪的铁耙容易挖掘泥土呢，还是一只60只爪的铁耙容易挖掘泥土？很明显20只爪的更容易。原因在于20只爪的对泥土的压强肯定大于60只爪的，因此也就更容易挖掘。

所以，我们在探讨压强时，不能只考虑力的大小，还要考虑受力面积的大小。就好比说“一个人的工资是3000元”，我们并不能从这句话中看出这个人的工资是高是低，因为这可能是他的月薪、周薪，也或许只是10天的工薪，甚至还可以是年薪。因此，我们如果要想弄明白两个力作用谁大谁小，就一定要搞清楚这两个力各自的作用面积是多少，到底是1平方厘米的作用面积还是0.01平方毫米的作用面积。

大家一定都了解这样一个常识：在雪地上行走时，我们的脚很容易陷入松散的雪中，使得我们无法前行，但假如我们穿上滑雪板，脚就不会陷进去那么深。因为当我们穿上滑雪板之后，增大了承受人体重的面积，如此一来就大大减少了人对地面的压强；假如我们不穿滑雪板，人的体重就会完全集中在脚上，由于脚与滑雪板相比，面积小很多，对地面产生的压强比较大，因此脚陷进雪里是非常容易的。为了让大家更明白，现在我们来简单计算一下。用力相同时，压强和受力面积成反比，如果脚底面积是滑雪板面积的1/20，那么不穿着滑雪板时对地面的压强就是穿着时的20倍。因此，以后我们要想到雪地上走路，必须要穿上滑雪板来增大体重的承受面积，不然陷入雪地就是轻而易举的事。

经验丰富的人在深雪地上行走时都会把球拍形的雪鞋穿在脚上，目的是用增加脚底面积的方法来使身体对雪地的压强减小。同理，假如行走在薄冰上，人们通常会选择匍匐前行，因为如此一来会使受力面积增大，从而使人的体重得以分散，进而体重对薄冰的压强减少。

战车和耕耘机也是同理，只有通过增加底面积来分散它们巨大的重量，才能不陷入松软的泥土中，而正常行走在土地上。一台8吨或者8吨以上重的耕耘机，增加底面积后对地面的压强会减少到6N每平方厘米，甚至是更低。那么，对于负载2吨的农耕机而言，它对土地的压强能够减小到1.6N每平方厘米。

现在我们明白细针为何如此轻而易举刺穿物体。我们日常生活中用的刀同样是这个原理，由于薄的刀刃的受力面积比较小，所以更加锋利，极易把食物切碎。

总而言之，尖细的或者锋利的东西之所以更容易刺进物体，就是由于它们的作用面积非常小，所有的力都集中在一点，起作用就更容易了。