Игорёкцитата: |
Вы говорите только о кромке лезвия. Что касается всего ножа, то здесь начинают работать другие механизмы: так, например, площадь боковых поверхностей ножа прилипает на молекулярном уровне к разрезаемому веществу и сопротивляется движению ножа. Кроме того, лезвие может механически зажиматься материалом. При надавливании нож "тонет" в веществе, и если он его достаточно разделил (зависит от толщины лезвия), то вещество разъединяется. |
Когда нож уже погружен в вещество, и в обоих методах резания скользит относительно вещества, то бытовая фраза "площадь боковых поверхностей ножа прилипает на молекулярном уровне к разрезаемому веществу и сопротивляется движению ножа" просто означает, что на нож действует сила трения. Но эта сила в обоих способах резания одного и того же вещества ОДИНАКОВА. Она зависит только от коэффициента трения между материалом ножа и разрезаемого вещества и от силы нормального давления ("лезвие может механически зажиматься материалом") со стороны вещества на боковую поверхность ножа (k*N). Оба параметра для обоих способов резания одного и того же вещества одинаковы. Немного разным является только направление действия силы трения, но не её величины.
Чтобы разрезать твердое вещество, нужно преодолеть силу трения , и приложить дополнительную силу для разрыва межмолекулярных связей вещества в плоскости разреза. Сила трения в обоих способах резания одинакова... разной является только та самая дополнительная сила, которая зависит только от эффективной остроты ножа (угла резания).
цитата: |
А вопрос возник, что некоторые вещества позволяют утапливать нож, а некоторые нет. Я же не просто так сравнил пластилин с пенопластом. |
Еще раз повторяю... Если не рассматривать "экзотические случаи" типа резания брони оловянным ножом, то любое вещество "позволяет утапливать нож" - и хлеб, и сыр, и пенопласт. Все зависит от остроты лезвия ножа. Хорошим ножом можно резать и пенопласт, не кроша его при этом, и даже методом "утапливания". Но какое бы вещество вы не взяли, разрезать его, просто "утапливая нож", потребует больших усилий по сравнению с методом - "утапливаем нож" и одновременно двигаем его вдоль линии реза. Иногда путаница возникает из-за того, что отождествляют понятия "легче" и "сподручнее" или "удобнее". К примеру, вы можете давить на нож одной рукой, а в другом случае взяться за оба конца ножа и навалиться на него всем телом, используя при этом вес своего тела. В бытовом понимании во втором случае разрезать легче, хотя на самом деле сила сопротивления движению ножа одинакова в обоих случаях. Лично я употребляю понятие "легче" в смысле величины силы, которую нужно преодолеть, а не в смысле удобства её преодоления.
Одно замечание... Я ставил задачу сравнения двух способов резания, для которых механизм резания одинаков ПО СВОЕЙ ПРИРОДЕ (физике) в обоих этих случаях. Это называется сравнением при прочих равных условиях. Да, есть задачи на знание того, что в одном случае какого-то эффекта (типа плавления) нет, а в другом случае он проявляется. Я такой задачи не ставил, так как для своей КОРРЕКТНОЙ постановки она требует в своей формулировке бОльшего количества исходных условий. А если их нет, то всегда подразумевается "ПРИ ПРОЧИХ РАВНЫХ УСЛОВИЯХ".
И последнее замечание...
Я ставил задачу на выявление определяющего фактора именно для чисто механического способа резания, и им действительно является эффективная "острота" ножа (угол резания). Конечно, если вы возьмете какой-нибудь плазменный нож, то никакие вождения этого ножа туда-сюда никакого эффекта не дадут, но это просто потому, что здесь будет использован совсем другой по своей природе (физике), не механический способ резки вещества.
И самое последнее замечание...
Это форум ффклуба, а не форум научного института. Если на форуме института было бы корректным ставить задачи, в которых необходимо учитывать большое количество эффектов разной физической природы, то на форуме ффклуба это является методически некорректным. Не следует усложнять задачи учетом множества возможных сопутствующих явлений. Я лично придерживаюсь этого правила. Правда, один раз все нарушил его, но заранее предупредил, что задача выходит за рамки просто смекалки, и принес свои извинения за некорректность.
Предлагаю здесь закончить дискуссию, и при желании возобновить её как-нибудь при личной встрече.