菜刀上的力学

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1、以切肉为例：1，刀刃锋利，肯定刀锋对肉的压强会很大。如果肉表面支撑不住，刀刃就会切下去。反之依然；2，刀把、刀刃长时，手在移动幅度较小的情况下，刀可以起伏很大，适合切较厚、较多的蔬菜等，不会觉得累；3，刀身宽窄，是对应刀的重量，在挥动的时候，可以储存很大的势能；刀刃的压强，就更大；4，锯齿形刀刃的压强会更大，更省力，但切口比较粗糙；按照用力情况分析：刀把不能太高，使它的的延长线接近刀刃中点，刀就不会容易倾斜；刀落下时，刀的重心应靠近肉的中心（尤其是砍排骨时候）；（尖锐的刀最省力；）菜刀上的力学（2003级   张海峰）日

2、常生活中，任何生活用具都是根据一定的原理构造而成的。在厨房里，我们经常用到菜刀，其构造原理是什么呢？我们不妨应用自己所学过的物理知识，对其构造上的力学进行分析。一、菜刀的总体结构分析菜刀主要是由刀刃，刀身和刀把三部分构成的。从总的分析，刀刃和刀身都是用钢铁制成的，而刀把则是木头。其原因是由于钢铁的硬度较大，可以用来剁切许多坚硬的东西。刀把如果也用钢铁制成，则使用起来就非常笨重了，为此是用木头代替，既省钢铁材料，使用起来又轻便又省力。再则，由于刀身是质量较大的钢铁材料制成的，其重心是在刀身上。用菜刀切东西时，就相当于使用杠

3、杆工作，这时手作用在刀把上力的力臂大于切东西的阻力臂，这样就达到省力的目的。二、菜刀的局部构造分析1、对刀刃的力学分析菜刀的刀刃是用来切削食物的。刀刃的横截面是一个三角形，且刃尖是非常锐利，即是三角形的顶角0很小。当我们使用菜刀切削食物时，给刀刃施加作用力F时，由于刀刃与食物接触面积极小，产生的压强便非常大，从而把食物割开。同时这个力F会产生另一个效果，即是使刀刃对两侧面推压食物，把食物切开。从力的分解角度来看，刀刃对两个侧面的推压作用力为F和F为力F的两个分力。若刀刃的截面是等腰三角形，则根据力的平行四边形定则可知，F

4、=F=F/2Sin0.当0角越小时，推压力F就越大。也就是说，刀刃越锋利，菜刀越容易切削物体。2、对刀身的力学分析不同的菜刀，刀身的形状不一样，这是由于它们的用途不同之所致。如：肉刀因为除切肉外，有时还要跺肉骨，所以需要质量大的刀身。当刀以一定的速度跺下去，因质量大，跺骨头的机械能也就大，这样就容易跺烂了肉骨头。相对来说，水果刀由于常用来切削水果，不需要太大的力，所以水果刀的质量就轻小些，且较灵活地转动削水果皮。3、对刀把的力学分析刀把上刻有条纹，其目的就是要增大与手接触的粗糙程度，从而增大摩擦力，不至于由于油腻而滑手。

5、根据上述的菜刀上的力学分析，我们今后选取用菜刀时，尽量要使刀刃锋利，可用磨石来磨达到锋利。而且要根据不同的用途来选择不同的刀身。一提起"刀"这个字，真是无人不知，无人不晓。"刀"，家家户户都有，而且是必不可少的，几乎每天都用它来切、割、砍、削食物，而我们现在所要研究的就是"刀"与物理学中的力学之间的关系。菜刀的结构：菜刀主要由刀刃（1）、刀身（2）和刀把（3）三部分组成。 　　　　一、刀刃　　菜刀的刀刃是用来切削食物的，刀刃的截面是一个三角形，且刀尖非常锐利，即三角形顶角θ很小，当我们使用菜刀切削食物，给刀刃施加力F时，

6、首先，这个力作用在食物上，对食物产生很大的压强，从而把食物切开，同时，这个力会产生两个效果，这就使刀刃的两侧面的推压作用力F1、F2为F的两个分力，若刀刃的截面是等腰三角形，根据力的平行四边形定则可知F1=F2=F/2Cos 。因此，θ越小，刀刃越锋利，菜刀越容易切削食物，但刀刃的强度和钢度要相对减弱，我们磨刀的目的就是减小刀刃的顶角。　　　　二、刀身　　不同的菜刀，刀身的形状有很大的不同，常用的菜刀，刀身呈长方形，厚度一般为1mm左右，剁肉用的肉刀（肉斧），刀身呈圆弧形，且非常厚实，如图所示，水果刀，整体较小，刀身长而

7、窄，质地较轻。这些刀的形状是由他们的用途决定的，对于肉刀，因为要切肉，同时，还要跺肉骨头，所以需要质量较大的刀，当菜刀以一定速度去切肉或"跺"肉骨头时，质量大的菜刀就会对食物产生较大的作用力，从而达到切削食物的目的，而对于水果刀，切割的是水果，相对较脆，所以切削时，不需要很大的作用力，所以质地较轻的水果刀，惯性小，容易操作。 　　　　三、刀把　　　　如果用刀"跺"骨头时，当刀的前端接触骨头时，手会感到刀把向下震，反之则向上震，有那么一个位置，刀上的这一点跺到物体上时，手感十分轻松，这是因为绕轴转动的任何物体都有一个"打击

8、中心"，当力的作用线通过"打击中心"时，转动轴所受的"打击"作用力为零，屠夫经常用来跺肉的肉斧的刀身是圆形的，这是为了在"跺"肉骨头，不管力的哪一个部位与肉骨头接触，都能保证肉骨头对刀的作用力基本上通过以刀柄为转动轴?quot;打击中心"，这样就可以减小跺肉时刀对手的作用。在我们日常生活中，力学现象随处可见，从而对力