——对掌击酒瓶的力学分析
赵阳
手掌能将装有水的酒瓶击碎,这不是气功,而是一种“表演技巧”。气功和“表演技巧”是有本质区别的,二者不能混为一谈。下面让我们对掌击酒瓶进行一下力学分析。
首先,让我们观察一下酒瓶的形状和结构。酒瓶同一般瓶子的形状不一样,它是由一个细长的瓶颈和一个粗大的瓶体所构成。正因为它有一个细长的瓶颈,这就是问题的关键所在,所以表演者只能选择酒瓶进行表演,而不能用广口瓶等其它瓶子表演。其原理是根据流体力学中的压强和帕斯卡定律。
压强是物体单位面积上受到的压力。
用公式表示为:
P=F/S或F=PS （1）(式中F为压力,S为受压面积,P为压强。
帕斯卡定律:加在密闭液体(或气体)上的压强,能够按照原来的大小由液体(或气体)向各个方向传递。
用公式表示为:
P1=P2..。。。（2）
在击瓶的一瞬间,手与酒瓶形成一个密闭系统。因此由(2)可知,作用在瓶口和瓶底上的压强是相等的。
即:P口=P底，而P口=F口/S口；P底=F底/S底。
所以:F口/S口=F底/S底或F底=S底/S口F口。。。。（3）又因为圆面积S=zR2
故F底=R2底/R2口F口。。。。(4)
由上面公式可以看出:当以较小的外力F口施于面积为S口的瓶口上时,由液体和气体传递到瓶底上的压力F底是与瓶底的面积S底成正比的。因此瓶底面积越大,产生的压力也越大,同液压和的工作原理相似。这就是掌击酒瓶的理论依据。让我们作个具体的实验计算来看看。
笔者找了几种不同的酒瓶进行统计,瓶口直径平均在1.5—1.6cm,瓶底直径平均在6—7cm(均指内径)。用测力计测得一般人的击掌力在40—50kg,有的可达100kg以上,现以瓶口内径为1.6cm,瓶底内径为7cm的酒瓶为例,假设用手掌击瓶口的压力F口为30kg。
由公式(4)得: F底=R2底/R2口F口=3.52/0.82X30=574.2(kg)
即瓶底受到的压力为574.2公斤。这个压力超过了酒瓶内部所能承受的抗压强度,所以被击碎。
现在社会上有些跑江湖、卖跌打药(多半是假药)的人,打着气功的旗号,把掌击酒瓶这类
“表演技巧”说成是气功,用这种骗术来愚弄群众,诈取钱财,必须予以揭穿。“表演技巧”与气功的本质区别在于“表演技巧”是一般人都能掌握的技能(技能达到熟练省力、自动化程度时称为技巧),它对人体健康没有什么作用,只是在没有认识之前就象魔术一样,感到神秘。气功是中华民族古老文明的优秀遗产,是我国民族形式的体育运动。它源远流长,至今已有近三千年的历史。气功对人体具有强身祛病,延年益寿之功能,这是被实践所证明了的。但是,由于历史条件的影响,气功在发展过程中掺杂了种种神秘色彩,妨碍了人们对它的正确认识。在科学技术高速发展的今天,希望武术界人士对气功努力挖掘,多加探索和研究,使其更好地为“四化”建设服务。
(本栏责任编辑:陈正寿姚钜)