吃過品客薯片的吧?為什麼品客家的薯片是這種奇怪的形狀呢,這樣子在桶裡還留下了很多空間,不是很浪費嗎?
其實吧,品客薯片長成這樣有一千個理由,而這一千個理由可以匯成一句話——
品客薯片是雙曲拋物面。
品客薯片是雙曲拋物面
常吃薯片的你肯定能發現,品客薯片和樂事袋裝薯片長得很不一樣,樂事薯片是各種橢圓形的變異,而品客的形狀非常統一,它們的形狀,就叫做雙曲拋物面。
為什麼要用雙曲拋物面?
如果你注意觀察,你會發現,品客薯片很少會整一罐子都碎了,而且,品客薯片從來也不會碎成對稱的兩瓣。
這,就是幾何之神賦予品客的超能力。
是這樣的,雙曲拋物面長得像個馬鞍。
普通薯片容易碎成2大片,因為它們容易形成長長的應力線。
雙曲拋物面的幾何特徵讓它具有奇怪的力學特性,比如無法形成一條應力線,也就是說,小裂縫很難擴大成一長條裂縫譁啦一下子擴散開來。
所以,雙曲拋物面的薯片碎掉,就只能碎成一小塊一小塊的,很難碎成一大塊的,更無法碎成對稱的。
這種心機設計,既保證了品客薯片不容易在包裝運輸過程中大面積地碎掉,還可以保證「只碎於口,不碎於手」的鬆脆感。
另外,雙曲拋物面不僅能承受拉扯,還能承受推擠。
因為在受到張力時雙曲拋物面的凹面受力,而在被擠壓時凸面部分可以承受拉扯,所以雙曲拋物面的薯片才不容易像袋裝薯片那樣碎成粉末。馬鞍長成馬鞍的形狀,也是利用了雙曲拋物面能承受你的大屁股不斷擠壓拉扯的能力。
建築學家早就知道雙曲拋物面的這種承重抗壓的性質,所以經常把這個形狀設計到屋頂中。
比如,2012倫敦奧運會的室內自行車館、加拿大豐業銀行馬鞍體育館, 還有瑞典的斯堪地那維亞體育館都採用了雙曲拋物面的設計。
2012倫敦奧運會的室內自行車館是品客薯片形狀的。
文章節選自微信公眾號「把科學帶回家」