為什麼物體的長度越短越硬？比如頭髮

1樓：Leserge

各位不要吐槽題主了，認真提出的問題應該得到應有的尊重。

題主這個問題涉及到材料學和結構力學。

首先說材料學，

簡單來說，材料的屬性可以分為兩種，一種是固有屬性，如密度，導熱性等，與物體本身大小無關。另外一種非固有屬性（記不住專有名詞了）則與物體本身相關，如質量，動量等。題主這裡說的硬度應該屬於前者，物體長短的改變不會影響硬度大小，就好像一噸鐵的硬度和從上面割下來的一小塊鐵硬度大體是一樣的。

這裡題主之所以有這樣的認識，是源於結構力學裡的「壓彎現象」（buckling）。

在物件受壓狀態下長桿件會產生失穩現象，在到達抗壓極限之前發生大變形。以下公式可以推算在給定情況下不發生壓彎時的極限力大小

由上面公式可判斷出，對於同一種桿件，其他條件一樣時長度越長發生壓彎所需力越小，也就是題主所說感受到的更容易弄彎長頭髮而不是短頭髮。當然，這裡的外力也包括了頭髮自身重力。

2樓：宮非

2015-10-23

何謂硬度? 指的是材料區域性抵抗硬物壓入其表面的能力，可解釋為材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力，也可以表述為材料抵抗餘變形和反破壞的能力。硬度是材料彈性、塑性、強度和韌性等力學效能的綜合指標。

硬度由多種因素共同決定，主要有位錯的數量和形式、晶體結構、鍵合大小、原子結構、還有晶體取向等。

如果在同乙個物質上，基本上因為分子結構及密度接近，可視為硬度相同，你舉的例子只是「力矩」的問題﹔至於不同的物質，晶粒越小，同樣大小的一塊材料中，晶界就越多，對位錯運動的阻礙就越大，材料形變的阻力就越大，巨集觀上就是硬度高。