Re: [閒聊] 太極大師劉師傅握蛋破冰

[jkwusun (嘴砲妖僧)]

※ 引述《simonjen (狂)》之銘言：
: : 是台灣太極大師劉國鑫(世運台灣代表)表演握蛋破冰
: : http://www.youtube.com/watch?v=TBIJC05HPho
: : 幾十秒的影片中有三次"擊"(按???)破厚冰
: : 好像不是常人能做到的
: ??
: ???
: 讓我們來算一下不負責任的力矩概念
: 假定大師只有80KG 那麼我們可以知道 換算成牛頓大約是784N
: 接著讓我們看一下估計一下冰塊的長度約略為兩個人的寬度
: 那就1公尺就好以中間當作支點
: 所以大師從中間壓下去估計左右受到的力大小為784/2 N
: 因此左右的力矩大小合大約是392(N*M)
: 這樣的施加在那看似充滿空氣的冰塊 不斷也難!!

1.擊破用冰之抗彎強度

其實冰塊的強度沒有一定，就跟人體的組織一樣
所以我只是取個大概
http://www.chinawater.net.cn/Journal/slxb/200008/02.html
依此文中提出冰塊之力學性質為：
抗拉强度σp(RTp)=100×10^4Pa，冰的密度ρi=900kg/m3
如此  假設擊破之試片為1m*30cm*10cm (估算值)
則依三點抗彎實驗之算法  http://ppt.cc/YE,t

σmax=3PL/2bh^2

P=(100*10^4)*(2*0.3*0.10^2)/3-(900*1*0.3*0.10*9.81)
 =1735.1N
                                               (先前扣除自重計算有誤，少算100N)

意即劉sir需施加1700N之外力方能使擊破用冰產生破壞

然而如同S君所言  由肉眼可觀察出冰中有大量氣泡
因此有可能在材料中產生弱面使試片強度降低
如此打六折好了
估計至少要1041.1N方能使此試片破壞
而除非S君您體重超過100kgw  不然站上去應該是不會壞


2.人如何發出1000N的力量?

由上章可知，純粹以80kg體重加壓並無法破壞此冰

我們知道F=m*a
今天的情況，若要增加F，不是加快a，就是增加m
加快a就是加速，這應無疑義
而增加m就是所謂”整勁”(行話:增加有效質量Effective mass)
因此，假設劉sir體重80kg
而且將其軀幹以上的質量全部牽引
依此台灣區之人體計測資料 http://ppt.cc/ciyN
可推算其能牽引之有效質量為

m'=80*(8.21+42.28+3.25*2+1.36*2+0.54*2)/100=48.6320kg

如此，

F= m'a+m'g
m'a =1000-48.63*9.81= 522.9397N

亦即扣除有效體重，劉sir需發出523N之力量
而依照M.S. Smith之研究 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10902679
英國一般的拳手的前手直拳也有1604N的拳力
高手更有2847N
因此人發出523N之力量絕非不可能


但是難為處是在於劉sir以極短距離發出(行話：短勁)
這方是劉sir第二片所展現之功力所在
並非以體重加壓即可打破如此簡單也

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  曾國藩：
         「天下事無所為而成者極少，有所激、有所逼而成者居其半。
           天下事焉能盡如人意，古來成大事者，半是天緣湊泊，半是勉強遷就。」

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◆ From: 140.96.194.39
※ 編輯: jkwusun         來自: 140.96.194.39        (10/20 12:52)
推 Takaisayaka :這位大哥您的物理學滿分~
→ jkwusun     :好說  我可是靠這幾招吃飯的
推 kevin751021 :可能還要考慮一下受力面積
考慮面積變四點彎矩試驗了    很煩不想算

而且我認為以這樣的實驗尺度(公尺級)來說沒有必要算不到10cm的手掌面積
※ 編輯: jkwusun         來自: 140.96.194.39        (10/20 13:05)
推 kevin751021 :沒錯 這樣很複雜 XD 不過人站上去的
→ kevin751021 :的面積少說也有拳頭打擊面的四倍大吧
考慮面積的算法是"壓力"

如果材料之破壞會跟壓力有關  表示他是在受壓處局部開始破壞

如同拿刀切甘蔗  是從刀切處開始破壞

而若用手折甘蔗  是從張力面開始破壞

我認為此演示應該比較接近手折甘蔗的情況

是從手接觸面的另一測開始行張力破壞  因此算法應該不需考量局部壓力
※ 編輯: jkwusun         來自: 140.96.194.39        (10/20 13:14)
推 dagayealo   :太專業太嚇人了
推 angusj      :若是以壓力考慮的話，記得面積越大
→ angusj      :壓力越小，所以站上去應該更難壓破？
推 kevin751021 :冰塊只要有裂縫就會斷啦
→ kevin751021 :所以個人覺得跟刀比較像
→ kevin751021 :跟打破玻璃有點像
→ kevin751021 :厚玻璃可以讓人站上去
→ kevin751021 :可是用擊破器輕輕一敲就碎了
→ jkwusun     :No 你說的依然是張力破壞 非切割
→ jkwusun     :擊破器則真的是造成點破壞
→ jkwusun     :但人手的尺度是沒辦法產生那種效果的
→ jkwusun     :拿拳頭捶玻璃也沒那麼容易破
推 kevin751021 :原來如此 所以搞不好大師有戴戒指XD
→ jkwusun     :這就沒辦法了 解析太低看不出
推 Takaisayaka :錯!是砂鍋大的拳頭~
推 kshs930709  :推專業
推 iamice      :鳳眼拳或一指貫手之類算點破壞嗎？
不清楚 (其實是不想算  等有人能用鳳眼拳或一指貫手碎冰再來分析)
※ 編輯: jkwusun         來自: 140.96.194.39        (10/20 15:38)
→ simonjen    :我上面算了 在力矩的效應之下 會有
→ simonjen    :1960N !!
→ jkwusun     :你算錯了
→ simonjen    :呵!!!
→ jkwusun     :乘五是怎麼乘的?
推 simonjen    :單邊的力矩比值
→ simonjen    :不過嚴格都算幾何中心的話 那就不只5
→ simonjen    :應該會在5~10間 不過 算5就好
→ simonjen    :且在此都忽略掉冰塊的重量
→ jkwusun     :我的算式有包含自重  請留意
→ simonjen    :如何可以知道冰塊多重 = =
→ simonjen    :而且你應該用力來算 不是用壓力來算
→ jkwusun     :由推估之尺寸計算體積乘以密度
→ jkwusun     :然也  我是用力來算
→ simonjen    :就跟張力不是力 壓力也不是力 = =
→ jkwusun     :你材料力學是誰教的!?
→ simonjen    :某南部大學的蔡X俊 不過學得好不好
→ simonjen    :和誰教我的應該是沒關係
正是因為你學的很有問題

→ jkwusun     :煩請拿您的式子自己去問令師
→ simonjen    :拿材料力學來說 應該會知道你太多假
→ simonjen    :設了!!! 還不如用一般性算法
→ simonjen    :他應該會叫我用一塊一樣的冰塊來實驗
我想我還是不了解

你是如何從392N*m  算出1960N

N*m再乘以一個五到底是什麼意思?
※ 編輯: jkwusun         來自: 140.96.194.39        (10/20 16:21)
→ simonjen    :392*5的392單位是N 不是N*m
→ hermitwhite :面積越大壓力越小在計算折斷的情況沒
→ hermitwhite :有什麼影響～
→ hermitwhite :至於「冰塊有裂縫就會斷」這件事應該
→ hermitwhite :已經被定義在抗拉強度裡了，只是該數
→ hermitwhite :字沒有描述出斷裂的狀況。
→ hermitwhite :不過我覺得這個計算打的六折太主觀，
→ hermitwhite :畢竟我們不知道它物理特性變化多大。
→ jkwusun     :我承認 這邊是我唯一的假設
※ 編輯: jkwusun         來自: 140.96.194.39        (10/20 17:59)
→ hermitwhite :再挑個小錯誤，冰塊重不應直接加上去
→ hermitwhite :（雖然修正此點會讓你的P更大）
推 takano      :雖然看不懂，不過還是推科學討論
推 dabaca      :看懂也沒用，就像是愛因斯坦懂相對論
→ dabaca      :不過還是沒法時間旅行
推 dabaca      :又像是我們懂得用筷子吃飯夾丸子豆腐
→ dabaca      :並不需要懂力學數學哲學.連識字都免
→ dabaca      :拿了筷子就用 用了就吃...
→ dabaca      :教小孩的時候也不會告訴他 要用力矩
→ dabaca      :要支點 要受力 要多少磅的力量
推 kshs930709  :每個人想法都跟樓上一樣人類就沒今天
→ kshs930709  :的文明了
→ kshs930709  :另外沒有愛因斯坦的相對論也就沒有
→ kshs930709  :全球定位系統 相對論不只是時間旅行
→ kshs930709  :那麼狹隘的東西
推 dabaca      :就是幾乎每個人都想法都跟樓上一樣
→ dabaca      :太極才變成今天這個田地
→ dabaca      :如果有幸人類沒今天的文明 地球還可
→ dabaca      :以活更久
→ dabaca      :另外 筷子可以用來夾東西吃飯 也可以
→ dabaca      :用來殺人 筷子很偉大的 端看用的人
→ kshs930709  :我是不知道太極變成怎樣的田地跟我的
→ kshs930709  :想法有什麼關係 我也不知道吸收知識
→ kshs930709  :跟人類文明造成的破壞有什麼關係 但
→ kshs930709  :是活在文明的世界裡享受前人努力的
→ kshs930709  :結晶一邊同時排斥知識反對文明還蠻
→ kshs930709  :好笑的
推 dabaca      :真的很好笑 偷偷在電梯放個屁讓大家
→ dabaca      :分享 還覺得自己黑厲害
→ hermitwhite :筷子？我現在在練這個
→ hermitwhite :http://youtu.be/ABI9DLoQq8U
推 dabaca      :那個炒鍋的手法真是巧...
推 dabaca      :我在練這個  越練越爽
→ dabaca      :http://ppt.cc/fmTD