腾博汇官网官方网址【乐享科学】菜刀是怎么切开食物的?背后的力学原理你了解吗?
2024-09-17

  

腾博汇官网官方网址【乐享科学】菜刀是怎么切开食物的?背后的力学原理你了解吗?

  同样地,我们还可以使用面包刀来切西红柿等汁水较多的水果和蔬菜,避免由于挤压而损失大量汁液◆■◆★■◆。

  首先我们要清楚,即使是我们在市面上能买到的最锋利的刀◆◆◆■■◆,它的刀刃部位仍然具有一定的厚度。

  因此,猪肉佬可以凭借杀猪刀那锐利的刀刃轻易地刺穿皮肉,然后使劲往下一划,便可以将一块肉整齐地割下来。

  没想到吧,力学在生活中的应用这么有趣。你还有什么好玩的体会和想法,欢迎留言和大家一起分享!

  菜刀是每个人家中必备的工具★★◆,没有它,我们就没办法高效快捷地制作各式美味佳肴◆◆。

  斩骨刀是专门用来劈砍大骨头的刀,这种刀的刀身较厚,刀刃较钝,因此整体重量偏大。

  和常见的直刃刀不同■■◆■★,杀猪刀具有弯曲的刀刃,就像是一轮弯月,细细打磨后,刀刃上仿佛还泛着寒光★◆■■★◆。电影《国产凌凌漆》里,周星驰扮演的猪肉佬就有这么一把威武霸气的杀猪刀◆■■★■◆。

  在斩骨时,大师傅们一般气沉丹田,站稳重心★■■,然后手拿斩骨刀,抡圆了胳膊使劲往下一砍,坚硬的骨头便应声而断■■★■。

  即使是被打磨得相当锋利的直刃刀,我们也很难用它刺入肉制品★■,并继续进行下一步的切割操作。

  在这个过程中,抡圆胳膊是为了尽力提高斩骨刀的高度,从而在劈砍时尽量赋予其足够的动能◆★★■◆。

  一个物体从高处下落,物体的重力势能转化成了动能……动能和势能可以互相转化◆★■◆。

  我们可以很轻易地用一把刀切开一块豆腐,也可以稍微再使点劲切开一块牛肉。如果我们的力气再大点,还可以剁开一根骨头■■★。

  喜欢吃切片面包的同学可能尝试过自己切面包片■★★◆★,却发现家用的普通菜刀无法胜任这份工作。由于面包本身质地松软,并且含有大量不容易切断的纤维,因此,使用普通菜刀切面包的话◆◆★■■,很容易使面包严重变形,不复之前松软的形态★★◆■■。既然我们无法采用传统的按压切割法切面包,那我们就改成锯切吧!面包刀正是一把小小的锯子,它的刀刃部位有很多方向相反的小锯齿。

  现在◆◆■◆,我们选取一块豆腐(韧性较强)以及一块巧克力(韧性较差)作为研究对象,用一把普通的刀分别将它们切成两半,看看是什么情况吧◆◆。

  其实,我们家中经常使用的普通菜刀,在刀刃处存在大量的细微磨损,这些磨损也可以起到锯齿的作用,帮助我们切开食物腾博汇官网官方网址。

  如果要处理大体积的肉块,我们该怎么办呢?是用3米的长刀直接切块吗?厨师们才不会那么笨呢,他们选择使用专用的杀猪刀(当然啦,用杀猪刀处理牛羊肉也是可以滴)◆◆■◆。

  这不正是我们初中物理课本中机械能的转化原理嘛(初中物理人教版八年级下册)★◆★■◆:

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  最后要提醒大家■■◆■,刀是危险物品,在使用时一定要注意安全,最好是在家长的监护下操作,防止误伤哦!

  由于巧克力质地较脆★■★■,韧性较差,因此不会和豆腐一样出现比较明显的局部变形。

  而杀猪刀的优势在于◆◆■,弯曲的刀刃可以使厨师更灵活地发力,同时增加了对肉制品的切割行程。

  因此,我们有时候会发现◆★◆◆★■,不需要用刀将巧克力全部切下去腾博汇官网官方网址,便可以使之一分为二。

  在军事方面,大名鼎鼎的尼泊尔弯刀与蒙古马刀也都采用了这种弯曲的刀刃★◆◆★★,杀伤力颇高。

  用力学术语来说,那就是由于外力导致的豆腐局部变形◆◆,使得在刀刃附近的豆腐同时受到了拉应力和剪应力的共同作用。

  厨房里的食材丰富多样,例如具有高韧性纤维的牛肉,非常硬的大骨头以及很容易变形和掉渣的面包等等,倘若我们用普通菜刀来切它们★■★,那可太费劲了,这又该怎么办呢★◆◆★■◆?

  刀刃的局部放大图,可以看到很明显的厚度以及使用后的磨损痕迹。图片来源腾讯

  没错,这些都是来自于初中二年级物理课本中有关力学(第七章、第八章等)和机械能(第十一章第四节)方面的知识◆★。

  接着★■■,随着刀的厚度从刀刃到刀身逐渐增大,刀的侧面还会对豆腐施加水平向外的压力,从而继续分离切面■■■★◆。

  在市场上,我们可以买到五花八门的刀:片刀、文武刀、斩骨刀、杀猪刀、剔骨刀、面包刀等等◆■★★。不过,你知道这些菜刀背后蕴含的力学原理吗?

  如果我们继续竖直向下切,那么刀刃两侧豆腐所受到的拉伸力和剪切力逐渐增加★■◆★,当其中某一部位的受力超过了豆腐的分子间作用力时,豆腐便会在这一部位发生破坏■★■★■■,从而产生了切面。

  [1] 八年级物理■◆◆■,义务教育教科书,人民教育出版社■◆★.[2] 黄建洪. 对锋利刀刃磨损机理和热处理工艺的探讨[J]. 兵器材料科学与工程, 1988(03):24-33★◆◆◆■.审核专家:张宏宝,北京师范大学物理系副教授。

  这个时候就是专业刀具派上用场的时候啦!例如◆★■★,斩骨刀可以轻易地劈砍骨头、水果刀可以轻松切开各类水果、面包刀可以完美切割面包、剔骨刀则可以灵活地去掉骨头上的碎肉等等★■。

  另外,由于骨头较硬★■■★,较钝的刀刃可以保证斩骨刀在劈砍时不会打滑,也不会轻易崩碎。

  刀刃使附近的食材产生了局部变形,从而对其产生了复杂的作用力■★★。当这种作用力大于食物的分子间作用力时,食材就被切开了;2. 斩骨刀通过增加高度和自身重量来增加劈砍时的动能■◆◆◆■■;

  在刀刃开始向下平压巧克力外表面之初,刀刃下方的巧克力只需要稍微向下移动一小段距离,就会使附近巧克力受到的作用力超过分子间作用力。于是,裂纹便形成了,并迅速向外扩展,直到整个巧克力裂开。

  在开始切豆腐时,倘若我们将刀刃与豆腐接触的地方放大后再观察,就会发现刀刃下方的那一部分豆腐受到了刀刃向下平压的作用力◆■★◆,从而向下移动了一小段距离。

  在切面包时,只需用面包刀在面包上轻轻拉动,便可以将纤维轻松锯断◆■■★★。这样虽然会掉一些面包渣★★◆■◆,但却可以完美地保持面包松软的状态■★◆■■◆。

  此时,由于这一部分豆腐的移动◆◆★■◆■,被平压区域附近的豆腐同时受到了拉伸力和剪切力的作用。