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标题: 【假的】iphone6“掰弯门”——放裤兜里会被折弯 [打印本页]

作者: fortune 时间: 2016-11-22 02:15
标题: 【假的】iphone6“掰弯门”——放裤兜里会被折弯
【流言】：近日,国外的一些消费者在购买使用iPhone6 plus后发现,放在裤子后袋里的手机不知什么时候被掰弯了,而这一情况并非“个例”,一时间iPhone6 plus可被轻易掰弯的消息在网络上引起了轩然大波。
【真相】：根据力学计算，裤兜里的iphone6在受到足够大的力被折弯前牛仔裤就已经先撕裂了，从而也会失去对iphone6的作用力。当然如果放到屁股兜里直接坐下去还是可能会压坏机身。
【论证】：说实话，我觉得iPhone 6 Plus“掰弯门”这件事有点过分夸大了。如果你愿意的话，可以掰弯或者折断任何电子设备，它们又不是金刚不坏之身。对我来说，这件事的重点不在iPhone，而是在人们如何讨论掰弯iPhone背后的物理学。下面让我们仔细看一看其中的一些常见的说法（以及一些正确的说法）。
压强与力为什么在厚厚的雪地里走路要穿雪鞋？原因很简单，如果能不陷到雪里，走起路来就容易多了。雪鞋增加了你的脚与雪地之间的接触面积，但并没有改变你的体重。这是因为，让雪下陷的关键在于压强有多大，而不是作用在其表面的力有多大。压强等于作用力与接触面积的比，单位是牛顿/平方米（N/m2），也称作帕斯卡（Pa）。
那么掰弯iPhone 6 Plus呢？这时接触面积仅仅是一方面。如果你用一个很尖的东西去戳一块铝（iPhone后壳），肯定能弄出一个坑来。但是要弄弯整个iPhone的话，就与接触面积没关系了，除非你的整个手都压在iPhone的后壳上——假设真是这样，你也就不大可能会折弯它了。
我不太喜欢的一种说法是“增大它的压强”，也许我就是一个对这些细节较真的老古董物理学家，但是压强确实不是一个物体的属性，应该称它是一种相互作用。你可以说增大对于iPhone的压强，这样可能会更好，不过也许我该就此打住了。
力与扭矩好了，在掰弯iPhone的过程中压强可能不是关键，那么作用力呢？如果你用力压手机，肯定会产生一些影响。通常来说，作用在一个物体上的单一力或多或少会改变它的运动状态。因此如果你去压手机但希望它保持静止，那么就需要另一个力与之平衡。

此时作用在物体上的合力依然为零，但是扭矩呢？扭矩是什么？我喜欢用旋转力来描述扭矩。正如力能够改变物体的运动状态，扭矩能够改变物体的旋转运动状态。推门就是一个很好的例子，推的地方离门轴的水平距离越远，就越容易推开。因此扭矩与作用力，以及作用力与某点间的距离（力臂）都有关。
在上面的例子中，作用在手机上的净扭矩依然是零。不过，这些扭矩还是能对物体产生一些影响。在工程学中，这叫做弯矩（bending moment）。按照我的理解，弯矩会让物体弯曲变形。
那么，为什么物体受到了作用力却还没被掰弯呢？事实上，所有东西都会被掰弯，哪怕只是一点点。而我们通常所说的“掰弯”实际上是指弯到无法恢复的程度，当物体的内应力超过其屈服强度（yield strength）时即会发生这种结果。
那紧身牛仔裤呢？假设你觉得自己穿紧身牛仔裤非常酷炫，又刚好买了一台iPhone 6 Plus，你把手机放在裤子前面非常紧的口袋里，然后发现杯具了！手机被掰弯了！牛仔裤里的手机会受到什么样的扭矩呢？让我们大致来看一看。
首先从一张示意图开始，下面是一张手机在你的大腿和牛仔裤之间的侧视图：

然后我们来算一下弯矩。如果已知紧身牛仔裤的张力（T）、手机中心到一端的水平距离（r）以及手机与牛仔裤的夹角（θ），那么手机一端的扭矩可以用下面的公式计算：

要确定r的具体数值并不难，只需要查看iPhone 6 Plus的尺寸，r是7.9厘米。那么角度如何测量呢？我认为如果估计得较高，应该有10°。而牛仔裤的张力就比较麻烦了，有个网站上说一条李维斯牛仔裤的张力可以达到142磅（约合64千克），不过我想这应该是牛仔裤被撕烂时的值。另外，这是整条牛仔裤的张力，假如只有一块很小的布料（iPhone大小的），张力可能就没那么大了。
这儿有篇非常有意思的文章[1] 是关于iPhone测试实验室的，里面说苹果公司在iPhone中央施加相当于25千克的力（约250牛顿），我猜当时iPhone应该没有碎。那么，紧身牛仔裤的布料要有多大张力才能与这个作用在iPhone上的力相当呢？在iPhone的实验室测试中，两端的支撑物是竖直向上的，而在牛仔裤的口袋里，这个力则有一个10°的夹角，因此，为了产生一个垂直于大腿的250牛顿的力，牛仔裤需要720牛顿的张力（162磅，约合73千克）。
让我们考虑一下最糟糕的情况。假设穿牛仔裤的人腿非常非常细，细到当把iPhone 6 Plus放进口袋时，两侧的布料被拉扯到垂直于iPhone两端。这种情况下，牛仔裤就需要125牛顿的张力，才能达到与实验室测试中相同的效果。而这才相当于28磅（约合13千克）的张力，所以你肯定觉得这种情况下掰弯iPhone没问题。先别急，其实这儿有两个问题：首先，一些牛仔裤最多也就能产生28磅的张力，否则就会撕裂；其次，苹果实验室的测试结果似乎说明iPhone的中心能够承受相当于25千克（250牛顿）的等效弯矩而不弯。那么多大的弯矩才能把它掰弯呢？没人知道。
这说明什么呢？这说明基于这个预测结果，这条牛仔裤很有可能在掰弯iPhone 6 Plus前就已经撕裂了。

作者: 美国怪谈 时间: 2016-11-22 09:00
火前留名，前排占座，此楼出租，欢迎议价。

作者: 大块 时间: 2016-12-1 15:19
真是汗啊我的银子好少啊加油

作者: 花非花 时间: 2016-12-2 21:16
看一漂亮MM,苦无搭讪办法,路旁一砖头,拣起,上前,“同学,这是你掉的吧?”

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