頭發(fā)能不能扎進(jìn)肉里?
寒凝子
能
排除各人之間皮膚的彈性性質(zhì)影響的話,3毫米以下頭發(fā)就能較輕易地扎入人的皮膚。
頭發(fā)直徑大概在100~300微米之間,因?yàn)榻孛娣e小,外力下與皮膚接觸面壓強(qiáng)大,一端刺入皮膚造成刺痛。
壓力相同的情況下,發(fā)生這樣的刺入也需要頭發(fā)與皮膚表面近乎垂直,否則頭發(fā)會(huì)被彎折而無法產(chǎn)生可以滿足刺入皮膚的最小壓強(qiáng)pressure(假設(shè)有這么一個(gè)值)。
和頭發(fā)一樣粗細(xì)的金屬絲更容易刺入皮膚,因?yàn)樗阮^發(fā)更不容易彎折。在彎曲造成的位移不超過長(zhǎng)度的5%時(shí)候,可以把頭發(fā)考慮成一個(gè)均勻材料做成的柱體。這里頭發(fā)長(zhǎng)度L,直徑d。在一端加一個(gè)壓力,力學(xué)關(guān)系里,E是Yong's Modulus,由組成頭發(fā)的材料性質(zhì)決定,I是second moment of area,E*I在一起叫做彎曲剛度flexual stiffness;delta是位移。
這里皮膚一端的壓力F有一個(gè)平行于頭發(fā)的分量Fp,和一個(gè)與頭發(fā)垂直的分量Fn。是Fn讓頭發(fā)彎曲,而Fp負(fù)責(zé)把頭發(fā)刺進(jìn)你的皮膚。
當(dāng)長(zhǎng)度L越小,要造成一樣的彎曲(delta),F(xiàn)n就要越大。比如長(zhǎng)度減小一倍,F(xiàn)n就要擴(kuò)大8倍才能造成一樣的彎曲??吹竭@里,也許可以想通了:更短的頭發(fā)不容易被彎曲,從而在與皮膚表面垂直時(shí)比更長(zhǎng)的頭發(fā)剛度更大。(剛度越大就越不容易形變)
所以,頭發(fā)越短就越容易扎進(jìn)肉里,一般來說,3毫米以下頭發(fā)就能較輕易地扎入人的皮膚。