美国队长要多强才能手撕木头?

在复联2中,美队在劈柴的托尼面前上演了手撕柴火。。

这是什么木头?对半扯开需要多大的力量?

场景大背景是这样:



推荐  (1) | 33人关注关注
26个答案
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fengfeixue0219植物分子生物学博士

2015-05-04 20:41

由于目前网上流传的情节都是枪版,所以清晰度堪忧,缺乏叶片形态等鉴定要素,因此单从一节木头来判断具体树种还是比较困难的。不过我们可以从当地的环境来大致推断树种——毕竟柴火主要是就地取材。

首先我们知道,复联的故事主要发生在美国,而图中背景的那棵枝桠繁茂的大树树形很有特点:主干较为矮壮,上部分为数个较大的主枝,树冠基部宽阔,呈矮塔状,下部有平展的树枝——注意那棵树的下面还挂着一个轮胎秋千。在北美,具有以上树形的树木,主要是来自壳斗科的植物,包括山毛榉、栎树等。这些树木是美国东部地区山林的主要阔叶树种,也是当地重要的材用木和燃料用木来源。因此通过以上两方面的判断,这一场景应该发生在美国东部的林间小镇中(也只有林间小镇才需要劈柴生火啊)。而这一地区具有纵向开裂的树皮、储量丰富能够作为柴火使用的候选植物,应该是红栎、白栎等栎属(Quercus)植物。

白栎的树形

白栎的树皮形态


那么,要将一节柴火从中间撕开,需要多大力气呢?要回答这个问题先要简单了解下木材的微观结构。

木材的微观结构,是由大量微小的管状细胞(纤维和导管)彼此平行排列和咬合构成的。因此木材在不同方向上有不同的机械性质。简单来说,在平行于这些小管道的方向上,木材的抗拉力和抗压力都很强,而在垂直于这些小管道的方向上,强度就差了很多。

木材的微观结构

因此,当我们要分割木材的时候,以垂直于这些小管的方向施力是最为省力的——例如在劈柴时,“顺纹劈”(实际上是横纹施力)是最省力的。而美队“徒手撕柴火”,施力也正是这一方向。这一方向上的强度,被称为横纹抗拉(Tension Perpendicular to Grain)强度。

对于白栎来说,它的横纹抗拉强度大约为960磅每平方英寸(http://www.hardwoodinfo.com/articles/view/pro/24/321),约合6.5兆帕,因此如果假设美队撕裂的木材截面面积40cm见方,那么如果以标准的横拉方式撕开,所需要的力大约为1百万牛——看起来还是挺大的是不是?

但是,上述数据,是在木材没有瑕疵、用材料测试仪用标准拉伸程序测量得到的理想值。然而,美队的撕裂方式并不是标准横拉,而是从一侧开始撕裂的。而由于木材具有一定塑性,因此抵抗张力的部位仅限于裂口下很小的区域内,使得木材在产生裂口之后,裂口会沿着纹路方向迅速向内蔓延,最终使得撕裂木材所需要的力远小于理论上的横纹抗拉力。劈柴的人都有体会,那就是劈柴的头几下较为困难,而当斧子劈进木材内,使得木材产生裂纹后,只需要左右摇晃几下斧头,木柴就会沿着裂纹完全裂开,这正是利用了这一原理。

注意美队撕木头时候,这里本身就已经有个豁口了。

而更要命的是,木材在干燥过程中,会由于内外细胞收缩力的不同,从而产生强大的内应力,而这一内应力主要变现在横纹方向上。在足够大时,甚至会使得木材内部开裂——这就是为什么我们通常观察到的木材开裂都发生在横纹方向上的缘故。木材的开裂,会大大降低横纹抗拉强度,强度可下降1-2个数量级。

用来烧的木柴,其质量并不会好到那里去,所以考虑到上面那些情况来估算,撕裂这一大小的柴火,所需要的力可以降低到数千牛顿水平。而这一水平,经过长期锻炼的健身人士是可以勉强做到的。不过对于美队的上臂粗来说,仍是非常人的水平——毕竟对于普通人来说,每平厘米截面肌肉只能产生大约25牛的力。


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目测普通女性臂力强于普通男性。

在撕包裹那一刹那,她们是神。

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呃...我觉得会不会已经劈开到底了..然后..就像瓜子....哎! 我的瓜子呢? 谁拿了......小明.! 不要跑...

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看图感觉有一部分力是队长巨大的胸肌瞬时向前一顶发出的。。感觉不能忽视啊。。

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爱迷路的小黑猪新闻专业 搞了广告

2015-05-06 09:42
支持者: 八索 荆虹

我以为能把柚子撕开就是已经很流弊了……

每次挖柚子,都有挖心掏肺的感觉。

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手撕包菜 苹果什么的 那都是相当强悍的了 没有手的怎么破?

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Waters_Pioneer数学爱好者 伪解剖爱好者 观星者

2015-05-06 12:05

那手撕鬼子算什么?

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好专业的分析,但是根据所撕树木的大小来看,人类是无法达到之种力量的

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这个貌似也要看一个人的爆发力的吧

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时光手里的牌金属材料工程学士

2015-05-07 13:55

之前不是有人晒徒手开椰子么?啥情况?另外我的目光也被美队的胸肌吸引了~~~

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苹果啊白菜啊包菜啊没少撕开……木头……木棍有缝被我弄劈过……柚子弄过,没那么不好弄啊……

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看这一段的时候,我就在想美队在鹰眼家穿的蓝色T恤是 什么?万能的x包有木有。。今天就看见图片了哈哈

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支持者: 旁观者z 保罗9

还要考虑一下手指上承受的压强是多大吧。。。

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我撕过,没撕开。啊,啊,啊,啊,啊~~~,存活确认。

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咳咳咳,我只能手撕大白菜,香蕉有时候都需要借助刀子。。。

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超级坏猫喵星通信工程师

2015-05-05 12:58

这算毛。手撕鲜活肌肉组织外加内部骨骼组织才是大成呢。这一点抗日战争时期俺们就做到了。。。。--;

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分析牛人~~!!!!膜拜中。。。。。。。

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