多大的力氣才能把一元硬幣掰斷?

問題描述:如題,在不考慮《中華人民共和國人民幣管理條例》的前提下, 一個人用雙手多大的力氣,才能把一元的人民幣硬幣從菊花綻放的那面兒掰斷?
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開坦克的貝塔:

記得上高中的時候,初戀男友跟我打賭,他可以掰彎一元硬幣,我找了一個硬幣給他,他當時掰得特費力,看得出來整個人都在用力,課桌被撞得叮叮咣咣,臉也因為使勁而泛紅,然後他真的掰彎了!!
因為這件事,我崇拜了他這么多年,現在我都讀研了!分手不聯系也很多年了,但是,只要一提起這件事我還是對別人用很崇拜的口吻說起他!那個瘦瘦高高卻徒手掰彎一元硬幣的男生!!
直到看到這個問題,這個答案。。。。當年他其實是騙我的吧,應該是袖口裡有一個準備好的彎硬幣。。。。果然是人生如戲,全靠演技,居然騙了我這么多年。。。。。


方遲:

人民幣應該用的鋼強度挺大的
一般建築用鋼屈服強度 3,400 Mpa 吧, 我這裏用 500 Mpa
然後扭力半徑 10 mm, 硬幣 25 mm 直徑, 2 mm 厚(黑燈瞎火的亂估的)。
粗略算了一下

800 N 醬^ ^

我沒有毀壞硬幣哦,不要抓我


孫昕:

先給 @科學 的實驗過程贊一個,個人覺得用三點彎曲試驗模擬徒手掰彎過程再合適不過了。也

希望很多其他行當的童鞋能夠看到俺們平時都在幹啥~~~

對於實驗部分沒啥異議,從實驗設計到數據採集到解釋都非常合適!!!本答只是對其做一點點補充~!@科學

有個小問題建議修改,在最後的最後回答第4點,關於曲線掉下來的問題。

剛度是用來評價材料彈性階段抗載能力,即彈性變形階載荷與位移的比值,一般用模量來評價。而金屬材料的模量是結構不敏感參數,基本由構成元素和晶體結構決定,不會隨變形和硬化有明顯變化。@科學 在這裏想說的應該是強度。

這個加載曲線反應的是金屬材料在彈塑性變形中的力學行為。
1. 在開始階段,也就是接近直線上升的階段(不是開始那一小niuniu,後面會說),試樣表現為彈性,載荷隨位移(這裏是彎矩或載荷對撓度或位移)變化線性變化,卸載後會基本恢復原狀。其曲線斜率就是模量,斜率越大剛度越好。
2. 在曲線隨後的彎曲階段,試樣發生了宏觀的塑性變形,這階段的變形是卸載後不可恢復的。

下面是這個問題的關鍵部分:
3. 塑性變形初期曲線仍然上升,說明材料發生了加工硬化,也就是越搞越硬,越搞越強了。這個過程就是局部先變形的部分變硬了,就暫時不變形了,其他軟的部分變形並變硬,最後達到整體變硬。這是金屬材料一大優點,表現在結構件上(承載應用,大部分常見金屬構件)技術可以抗過載,也是金屬材料可以廣泛使用的一個重要原因。
4. 曲線達到最高點後開始下降,這時表現為宏觀的加工軟化。宏觀的加工軟化說明試樣的宏觀結構上變形出現了局域化。當加工硬化能力到了一個極限,局部的變形也不會變硬了。但是由於變形導致的幾何改變使這部分的應力相比其他部分更大(應力可以理解為單位面積上的力),變形就會集中在這裏,然後這部分繼續變形,應力繼續變大,但載荷是減小的(因為作用面積變小更快)。載荷的下降表現為曲線下降。當然,曲線不斷就說明試樣沒斷。

這裏說的階段對於彎曲試驗來說有相當程度的簡化,用來描述單軸拉伸試驗更合適(因為單軸拉伸的加載條件應力狀態更簡單,更直接,所有的參數物理意義更明晰)。而彎曲試驗受試件幾何條件影響較大。但是對於金屬材料變形本身來說,微觀機制是一樣的,理解起來不會有問題。

ps:對曲線的分析始於直線段,有同學會問,那前面那一小niuniu怎麼辦?個人認為,那一小niuniu是設備造成的,這在實驗中很常見。是加載系統的間隙、樣品和加載卡具的配合等造成的。通俗的比喻,用拳頭打人時,位移表示出拳距離,載荷表示作用力,拳頭先打在了羽絨服上,等到了肉才會真的有明顯的阻力(例如壓頭到連桿到橫梁到液壓或電驅系統的各個間隙要先咬合,這部分機器是不知道的,所以位移在走,力卻不大)。這部分不是材料相關的資訊,所以一般剪掉。

PSS:對於題主的問題,其實是很難掰彎的。答主@科學 的實驗和 @徐騰飛 老師的模擬其實都有一個大前提,就是手要提供足夠好的支撐,至少要好到三點彎曲試驗中卡具提供的點接觸。而人的手一是比較粗,一是比較軟,這就導致加載面積變大,同時力臂嚴重減小。要實現實驗中的效果,所需力要提高數倍甚至數量級。

PSSS:有童鞋提到魔術師的表演,硬幣我是絕不相信會用手掰彎的。不過我小時後學過一個魔術大家可以試一試,這個是可以實現的。

道具:一把不鏽鋼小勺或餐叉(圖中的刀就算了,脖子太粗),一雙會一點遮擋技巧的手

表演:
1, 用兩只手直接掰彎勺子比較難,可以演示給大家看(而且人的心理一般不會用盡吃奶力氣)。
2,手上動作,使用各種表演技巧,表示你在手上或勺上施法。
3,迅速掰彎勺子,擰一個花扣或掰斷。(力氣大的人掰彎可能容易,但是想彎個花扣就需要技巧了,所以要一個比較誇張的花扣或直接搞斷)
4,等待驚訝和掌聲。

技巧:
1, 直接能掰彎的勺子太軟,就不要用了。
2, 直接掰可以有一點點變形但很困難的勺子比較合適。
3,在開始掰時,手上要有動作,看起來是施法,實際上在小範圍的快速彎折。(這裏非常關鍵,手上展示的動作要有隱蔽性,可以反覆擼啊摸啊啥滴。實際兩手要用力快速彎折,每次彎折要保證變形,彎折幅度變大,彎折速度要盡可能快。)
4,在展示手上動作同時,感覺到彎折部分燙手了,在一個表演空擋迅速彎個花扣或反覆大力彎折幾下掰斷。

這個我在十歲左右的時候試過,一次成功。大家可以回去玩兒一下。


Aorqu用戶:
以前為了變魔術掰過一個一元硬幣,這玩意一般人拿手是掰不彎的。
我當時拿了倆鉗子夾住,輕輕一掰就彎了。
對了,如果你說的是念力的話,大約2000查克拉~


種花的兔兔:

正面是一,背面是菊花,掰彎難度么…

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