从锋利的刀口滑过,蜗牛会怎样呢?

从锋利的刀口滑过,蜗牛会怎样呢?

我们先看答案,再来分析原因:

上面动图中的刀片相信许多小伙伴都认识,这是以前大人们的手动刮胡刀片,其锋利程度能达到我们的手指在上面轻轻的一划就会流血的地步,因此,以前这种刀片大人都是放在小孩够不着的地方。

但是,就是如此锋利的刀片,背着“房子”的蜗牛从上面爬过,竟然毫发无伤,这完美地诠释了什么是“游刃有余”。那么,为什么蜗牛不会被锋利的刀片切成两半呢?我们一起来分析一下原因。

蜗牛为何不会被锋利的刀片划伤?

我们在形容刀的锋利时,通常会用到“吹毛利刃”,这个词的意思就是把毛发放在利刃上,用嘴一吹毛发就会被切成两段。在这个过程中,牵扯到两个关键的点:力和接触面积。

利刃之所以能够切断细小的毛发,必然是有一个力加在上面的,因为单纯地把一根头发放在利刃上,它是没有任何的反应的,所以此时需要“吹毛”,吹毛就是给毛发施加了一个垂直于利刃的力,而这个力是毛发被切断的主要原因。

其次是接触面积,在力量相同的情况下,接触面积越小,压强越大。举个简单的例子,我们用手掌托住一根铁棍,手掌不会有什么感觉,如果是托住一根质量与铁棍一样的针,那么这根针会直接刺入手掌中,这就是受力面积与压强的关系。

一根头发虽然很细小,但是给它一个作用力,它与锋利的刀片之间的接触面积只有刀刃的厚度,此时产生的压强是非常大的,而力的作用是相互的,但是头发是角质,刀是金属,显然在同样的力下,角质的头发会被切断。

弄清楚了利刃能切开毛发的原理后,我们再来看一下,为何利刃切不开蜗牛?

蜗牛从利刃上爬过之所以会安然无恙与三个因素有关:作用力、接触面积以及保护性。

首先是作用力。我们在利刃上吹头发,力看起来不大,但是对于极轻的头发来说力已经足够大了,而蜗牛不同,它们是从下面缓慢地爬到了利刃上,力是比较柔和的,而且在整个爬行的过程中,蜗牛的腹部与刀片的其他位置是接触的,也就是说蜗牛没有将自己身体全部的力量压在刀刃上,再加上蜗牛身体本身就比较轻,所以在与刀刃接触时,力比较小是它没有被切开的主要原因之一。

如果说将一只蜗牛从刀片的上方扔下去,它的腹足就会受伤。

其次是接触面积。理论上说,蜗牛爬过刀片,其身体与刀片的接触面积其实就是刀刃的面积。但是蜗牛属于软体动物,在爬过刀刃时,刀刃会蜗牛的身体会有一个作用力,如果在这个作用力下,蜗牛不发生任何的改变,那么刀片势必会切开它的身体的。

但是,在刀刃对蜗牛的腹足施加反作用力时,蜗牛的软体是向内凹陷的,此时蜗牛的腹足包裹住了刀片,增加了接触面积,因此,这也是蜗牛不会被切开的原因之一。

最后就是保护性了。蜗牛是腹足纲下的软体动物,它们可能在植物上爬行,也可能是粗糙的地面上爬行,那么如何在地面爬行时避免受伤呢?答案就在它腹部分泌的粘液上。

在蜗牛爬过的路线上总是会留下一行湿滑的粘液,这些粘液干了之后呈白色,在自然界中,蜗牛的天敌之一萤火虫(确切的说是幼虫)就是通过这些粘液找到蜗牛被吃掉的。(下图为萤火虫幼虫在给蜗牛注射麻醉剂)

这些粘液在蜗牛经过粗糙的地面时能够起到很好的保护作用,到蜗牛爬到刀刃上时,它分泌的这些粘液会迅速地包裹着刀刃,这就好比在一个刀刃上铺上了一层薄膜,能够对蜗牛的身体起到很好的保护作用。

再加上粘液有润滑作用,蜗牛很快就能通过身体蠕动爬过刀刃而不会被伤到。因此,蜗牛分泌粘液的保护,也是它不会被利刃划伤的主要原因。

延伸阅读:萤火虫幼虫是如何吃掉蜗牛的?

在上面我们说过萤火虫幼虫是蜗牛主要的天敌之一,它们寻找和锁定蜗牛就是利用了蜗牛在行经路线上会留下的粘液(里面有信息素),而且萤火虫幼虫的爬行速度虽然也很慢,但是比蜗牛的速度要快一倍,所以只要萤火虫幼虫找到蜗牛爬行的痕迹,很快就能找到它。

当萤火虫幼虫找到蜗牛时,会有两个攻击策略:一是对方没有发现自己,它们会悄悄地爬上蜗牛的背部,然后用嘴咬住蜗牛;二是蜗牛发现了自己,缩进了壳里,还用粘液封住了壳口,这也难不倒萤火虫幼虫,它会用自己的嘴巴撕开这层粘液,然后钻到蜗牛的壳里。

萤火虫幼虫虽然是肉食性昆虫,但是它们没有牙齿,所以在进食蜗牛时,它们用自己针状的上颚刺入蜗牛的身体释放麻醉剂,让蜗牛完全麻醉。之后,再分泌消化液注入蜗牛体内,将蜗牛的身体分解成流质,最后跟吸果冻一样把蜗牛吸光。

最后

蜗牛从锋利的刀片滑过是不会伤到自己的,这是因为蜗牛体重轻(压力小)、与刀片接触面积大以及有粘液保护共同决定的。虽然蜗牛随时地背着一个可以逃命的小房子,还会用粘液堵住洞口,但是一旦遇到萤火虫幼虫,它的防御能力几乎为零。

从锋利的刀口滑过,蜗牛会怎样呢?

从锋利的刀口滑过,蜗牛会怎样呢?

首先,我懒得找图,这会是纯文字的回答,码字好辛苦。

刀之所以能切断东西,是因为刀刃很薄,根据压强公式P=F/S我们可以知道,S即受力面积越小,压强越大,物体越容易被切开。

再回到问题上,蜗牛从刀刃爬过,压力F就是蜗牛施加在刀刃上的重力(差不多吧,估计比这个小,因为蜗牛身体其他部分还附着在刀片上),这个力本身就很小,受力面积是S,可以看到,蜗牛整个身躯几乎贴在刀上,所以受力面积相对较大,如此以来,蜗牛接触刀刃的部分受到的压强将会非常小,不足以刺破蜗牛的身体。

这才是从物理学角度解释了蜗牛为什么没事。手机码字很辛苦,请点赞!

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