瓶子为什么会破裂,酒瓶为什么会无端破碎

4、总结综上 , 啤酒瓶的破裂与瓶身和啤酒密切相关 。实际上 , 在坠落过程中 , 忽略空气阻力 , 坠落过程瓶子与啤酒不发生作用 。随即 , 瓶内啤酒由于自重再次作用与瓶底(向下) , 让受损的瓶底变本加厉 , 从而底部破裂 。1、密封的啤酒瓶生活常识告诉我们 , 破酒瓶的封装后 , 瓶内会一同封印住大量的气体 , 即二氧化碳 。
为什么有人说满的啤酒瓶比空瓶更容易碎?

瓶子为什么会破裂,酒瓶为什么会无端破碎


问题可以分两类:密封的啤酒瓶 , 和开口的啤酒瓶 。无论哪种情况 , 其实都涉及到固体的啤酒瓶和液体的啤酒之间的相互作用力 。下面 , 我们一起来探讨一下 。1、密封的啤酒瓶生活常识告诉我们 , 破酒瓶的封装后 , 瓶内会一同封印住大量的气体 , 即二氧化碳 。二氧化碳的存在让夏天的冰啤更加具有良好的适口性 。但是 , 同样的 , 瓶内的气压就会由于二氧化碳的存在而大于常压 , 通常有2个大气压的大小 。
【瓶子为什么会破裂,酒瓶为什么会无端破碎】啤酒瓶的受力分析如下图所示 , 内外压差有1个大气压左右 。因此 , 如果啤酒瓶质量不过关 , 到了夏天气温升高 , 瓶内压更大 , 即使不发生碰撞 , 啤酒瓶也可能因内压而炸裂 。我小时候(90年代左右) , 就被告知 , 一定要离啤酒瓶远一点 。当然 , 现在的技术已经很成熟了 , 几乎没听到过静置的啤酒瓶发生爆炸 。2、开口的啤酒瓶开口状态下 , 内外呀一致 , 瓶身的受力就小很多 , 如果不发生碰撞 , 几乎不可能自发的爆炸 。
开口状态的啤酒瓶受力如下 , 由于内外压一致 , 可以忽略 , 啤酒瓶仅受重力(瓶身重力和啤酒重力)作用 。空瓶状态的受力分析与上图类似 , 少了一个液体啤酒的重力 。3、啤酒瓶的坠落下图为密封的啤酒瓶、开口的啤酒瓶 , 以及空瓶 , 撞击位置的受力简图 。对于密封的啤酒瓶 , 由于内外压差达到了一个大气压 , 因此瓶身和啤酒自身的重力可以忽略 。
这种状态下 , 撞击的时候 , 由于撞击点的“集中力”作用 , 局部应力急剧增大 , 加上内外压差 , 啤酒瓶首先从内部萌生裂纹 , 直至炸开 。对于开口的啤酒瓶 , 由于内外压差一样 , 因此不参与计算 。撞击过程中 , 受撞击力和两个重力的作用 , 同样的高度坠落 , 开孔的啤酒瓶在撞击点的应力水平要小的多 。实际上 , 在坠落过程中 , 忽略空气阻力 , 坠落过程瓶子与啤酒不发生作用 。
一旦开始撞击 , 瓶身首先受到地面的作用力(向上) , 此时瓶身已经受损 。随即 , 瓶内啤酒由于自重再次作用与瓶底(向下) , 让受损的瓶底变本加厉 , 从而底部破裂 。对于空瓶 , 撞击过程中由于没有液体啤酒的二次作用 , 保险系数得到提高 。4、总结综上 , 啤酒瓶的破裂与瓶身和啤酒密切相关 。密封状态下 , 内外压是撞击破坏的主因 。开口状态下 , 液体啤酒对底部的二次冲击是撞击破坏的主因 。

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