从解剖学的角度来说,椰子硬和人类的头颅,究竟谁更硬?



从解剖学的角度来说,椰子硬和人类的头颅,究竟谁更硬?


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从解剖学的角度来说,椰子硬和人类的头颅,究竟谁更硬?


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从解剖学的角度来说,椰子硬和人类的头颅,究竟谁更硬?


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从解剖学的角度来说,椰子硬和人类的头颅,究竟谁更硬?


椰子硬度可高于人类幼年体 , 比人类老年体更结实 , 但通常不强于人类成年体 。
在某些力学性质方面 , 人类成年体骨头完爆椰子 。
但椰子能砸死人类成年体 , 是毋庸置疑的 。

以下是数据对比:
【从解剖学的角度来说,椰子硬和人类的头颅,究竟谁更硬?】首先 , 不同的材料适用于不同的硬度标准 。
例如脆性较大的玻璃、钻石、陶瓷等材料 , 适用于莫氏硬度 。 而具有较高抗性变能力的各类钢材 , 通常用洛式、布式硬度 。
无论椰子还是人类的头颅都具有较大的抗性变能力 , 所以并不适用于莫氏硬度 。
而性质相近的材料 , 洛式、布式硬度 , 通常和材料的强度(抗拉/抗压极限)是呈正比的 。
所以 , 要比较椰子和人头颅的硬度 , 实际比较强度就可以了 。
椰子壳的力学性质如下[1


根据经纬方向不同 , 椰子的强度极限大约是22.6~59.5MPa之间 。
杨氏模量1~2GPa , 值得注意的是 , 新鲜椰子壳的弹性模量只有500MPa 。
从数据来看 , 椰子壳的力学性质实际和稍微结实的木材相当 。
人类头颅的力学性质如下[2


可以看出人类头颅的弹性模量 , 可达2~6GPa , 从弹性模量来说 , 人类(类人猿)的头颅的确强了4~12倍(这里数据是新鲜头颅和新鲜椰子壳对比 , 干燥的椰子壳则1~6倍) 。
另外一份人类头颅的弹性模量数据 , 也是在此区间[3


值得说明的是 , 不同的研究方法和研究材料 , 可能得到不同的数据结果 , 但通常差异不大 。
接下来看看类人猿额骨和顶骨的强度极限:

人类骨头不同湿度的压缩极限强度[4


可知 , 根据不同骨头 , 以及干湿度 , 人类骨头的强度在40~76MPa之间 , 但也只是比椰子壳强那么一点点 。
由于人类头骨和椰子壳的强度都是一个范围区间 , 而且各自区间有交叉 。
所以 , 在一定的条件下 , 人类头骨并不见得比椰子壳的强度更高(虽然平均来说 , 人类的头颅比椰子壳的强度稍高 , 约1.5倍左右)
年龄过小或者年龄过大的人类 , 头颅的强度都可能无法和椰子相比 。
虽然人类的骨头弹性模量高大165GPa的羟磷灰石所组成 , 但它通常只占骨头的三分之二 , 其他部分则是由胶原纤维所组成 , 胶原纤维的弹性模量为1GPa左右 。
人的股骨拉伸状态时的弹性模量上限可达18GPa , 虽然比起钢材差远了 , 但也非椰子壳远远能比 。
但是 , 随着人类骨头的羟磷灰石和胶原纤维的比例 , 骨头的力学性质也是千差万别 。
例如小儿的骨头胶原纤维比例更高 , 具有更强的柔韧性 , 但强度不高 。 老年人的骨头 , 虽然无机物比例更高 , 又因为骨质疏松 , 表现出极差的力学性能 。
当然 , 成年人羟磷灰石和胶原纤维的适中比例 , 即可避免骨头的过易屈服 , 又能避免过易的脆性破坏 。
往往表现出超强的力学性质:

股骨、胫骨之类的需要强支撑性的骨头 , 强度可达120MPa , 可用碾压椰子来形容了 。
成年人骨头的硬度通常比木头稍强 , 大约和砖、砂岩的硬度相当 , 为铅的1/4 , 钢的1/10[5
.
虽然总体上来说 , 成年人骨头力学性质强于椰子壳 , 但我还是不建议诸位成年人亲自实验 。
  • 首先 , 椰子不会痛 。
  • 其次 , 椰子壳造成了50%的形变 , 只要不破漏掉椰汁 , 就完全不影响吃 。 你的脑子哪怕只造成1%的形变 , 就可能影响用 。
除此之外 , 人类的头骨是组装起来的 , 尤其是头骨 , 是一块块拼装在一起的 , 中间更为柔韧但强度更低的组织链接 。 这有益于人类脑容量的增大 , 也有益于受到撞击时力量的缓冲(粘弹性) 。

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