魔力科學小實驗，雞蛋已成功頂起了6塊磚，第7塊還能頂住嗎？

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文 | 魔力科學小實驗，本文為原創，歡迎關注及轉載分享。

還記得咱們上一期的小實驗嗎？用紙片做成的電鋸，能輕易鋸斷胡蘿蔔、膠條、圓珠筆、木頭等物體，卻無法鋸開一枚小小的雞蛋（

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）：

被加速到每分鐘2000轉的紙片，破壞力遠遠超出想象，為何面對脆弱的雞蛋卻瞬間慫了？

在回答這個問題之前，我們不妨做一個小測試：將一枚生雞蛋握在掌心，手掌均勻施力，無論你用多大的力也無法將雞蛋握碎。我就曾經測試過，使盡全力，結果雞蛋沒碎，我心碎了……

既然雞蛋如此堅硬，今天我準備了一些實心磚塊進一步“摧殘”雞蛋，挑戰一枚雞蛋頂起多塊磚而不碎，挑戰能成功嗎？雞蛋又能承受幾塊磚的重量呢……本期實驗揭曉（文末附實驗影片）

實驗目的

認識薄殼結構的科學原理及應用

實驗材料

實心磚塊若干、捲紙2個、生雞蛋1枚

操作步驟

1。雞蛋嵌入兩個捲紙筒之間。

2。將實心磚塊慢慢累加在雞蛋上方。

3。累加至6塊磚時，雞蛋未破碎，還能再加嗎？

現象及原理

透過上面的實驗我們發現：嵌在兩個紙巾間的生雞蛋成功頂起了7塊磚，承重約為10。5千克，依然沒有破碎，而對於它的承重極限目前仍有待探究。

蛋殼的厚度雖然只有約為0。4毫米，但它的拱形結構精妙的將所受的重力均勻地分散到雞蛋的每一個部分，因此能承受較大的壓力。這種特殊的薄殼結構被廣泛應用於建築領域。

實驗示範影片

BGM： Rafael Krux - Inspiring Teaser

拍攝/剪輯：科學奶爸

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關於雞蛋殼你也許不知道的那些事

蛋殼的基本成分是碳酸鈣CaCO3，含量大約為83~85%，蛋白質15~17%，並含有微量元素（鋅、銅、錳、鐵、硒等），另有少量鹽類及有機物。

蛋殼有不少鮮為人知的用途，比如：

1、治小兒軟骨病。雞蛋殼含有90%以上的碳酸鈣和少許碳酸鈉、磷酸氫等物質， 碾成末內服，可治小兒軟骨病；

2、減輕胃痛。每天服一個雞蛋殼的量，分2次～3次在飯前或飯後用水送服，對十二指腸潰瘍和胃痛、胃酸過多的患者，有止痛、制酸的效果；

3、消炎止痛。用雞蛋殼碾成末外敷，有治療創傷和消炎的功效；

4、洗衣服。可把蛋殼搗碎，裝進薄布袋或絲襪裡，然後放入盆中用熱水浸泡5分鐘後取出，用此水清洗衣服，格外白淨；

5、去水垢。燒開水的水壺有一層厚厚的水垢，堅硬難除，用它煮兩次雞蛋殼，即可全部去掉；

6、滅螞蟻。把蛋殼用火煨成微焦以後碾成粉，撒牆角處，可以殺死螞蟻；

此外，還可以養花、去除鼻子上的黑頭、治療腹瀉、驅除鼻涕蟲、清洗杯子及果汁機、防家禽家畜缺鈣、做漂白劑等等，用途非常廣泛。

絕妙的薄殼結構

雞蛋的外殼是一層厚度約為0。4毫米的薄殼，質地堅硬，其厚度與長度之比約為1：130，以其特有的蛋形曲線塑造了它的拱形外觀。

之所以能承受如此之大的重力，主要得益於它的拱形結構。今天的實驗裡，一枚雞蛋頂住了7塊磚而不破碎，我們可以簡單分析一下它的受力情況，也許能解開其中的謎團。

磚塊施加給雞蛋的重力（G）是豎直向下的，蛋殼的拱形使得受力點A不能向下移動，只能往兩邊推，於是分力F1、F2分別擠壓B和C處，以此類推，B、C也會對相鄰區域施加相同的作用力，因此施加給雞蛋的重力就這樣一傳十、十傳百的被均勻分散了，因而能承受重壓。

在建築學上，這種特殊的結構有一個專屬名詞叫作

薄殼結構。

這種結構的特點是曲度均勻，輕盈耐壓，可以把受到的壓力均勻地分散到物體的各個部分，從而減少受到的壓力。許多建築物都運用了薄殼結構的原理。比如眾多的體育館、歌劇院、水庫大壩、人民大會堂、北京火車站，還有天津博物館也都是運用雞蛋的薄殼結構原理建成。

值得一提的還有被稱為“城市中的劇院，劇院裡的城市”的中國國家大劇院。劇院殼體鋼結構重達6475噸，東西向長軸跨度212。2米，是目前世界上最大的穹頂。整個劇院沒有一根立柱支撐，全靠拱形鋼樑承重，堪稱薄殼結構技術的天花板級應用。

中國國家大劇院 / 圖片源於網路，侵刪

“中國國家大劇院要表達的，就是內在的活力，是在外部寧靜籠罩下的內部生機。一個簡單的 “ 蛋殼 ”，裡面孕育著生命。這就是我的設計靈魂：外殼、生命和開放。”

在國家大劇院落成試演的當天，總設計師保羅。安德魯如是說。

據國外資料記載，在受力均勻的情況下，一枚雞蛋大約能承受34。1千克的重量。奇妙的雞蛋為我們展現了以最少的材料造出最大的空間， 並且能夠承受很大的力，這是大自然賦予人類的傑作。

在＂山光物態弄春暉＂的自然界中，像雞蛋那樣的薄殼結構是如此的豐富多彩而變化萬千， 比如禽蛋、貝殼、蚌、螺、蝸牛、豆莢、種子、果殼、頭顱……等等。

它們以最合理、最自然、最經濟、最有效、最進步、最優美的形式競相媲美，爭放異彩。

好了，今天的實驗環節先到這裡，下期準備了更精彩的主題，記得守候。看完今天的實驗，是不是感覺奇奇怪怪的知識又增加了？如果是的話，

記得點個贊哦~

溫馨提示：今天的實驗具有一定的危險性，兒童請在家長的陪同監護下開展實驗探究活動。

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我是一名理工碩士奶爸，愛生活、愛科學，陪娃做了400多個“魔力科學小實驗”。關注訂閱我，每天3分鐘，陪孩子在家做個小實驗，培養孩子的科學素養！

THE END