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读者答案专辑: 123优胜

从前有一只好学的小松鼠,他对一个叫做“我是Dr.YOU”的问答特别感兴趣。每当群博上放出新的一期问题,他就赶快准时地坐到电视机电脑屏幕前面,津津有味地看起来,连饭都顾不上吃。有时候想得入迷了,还不自觉地动手做实验。有一天,他为了研究打苍蝇的技巧,顺手卷起一张A4纸。说时迟那时快,只听“哎哟”一声,手被划开了一个大口子!渗出了血珠!这个坚强的孩子忍着剧痛和眼泪,也没忘记来向大家提问:

为什么有时候手会被纸划破?(姬十三)

苍蝇问题的优胜将于近日公布,敬请关注。

===================== 实际上事情是这样滴 =============================

姬十三:为什么有时候,手指竟然会被纸割破……我想知道,这事在什么条件下会发生?

云无心:paper cut,很严重的问题啊。我们公司管理系统的那些人安全例会就要严肃讨论这个问题的。

姬十三:公司也讨论这个?怎么讨论呢?

云无心:因为在我们公司里(安全要求著名的变态)只要见了血就是严重的安全事故,处理程序很麻烦。那帮管理系统的人基本上只有这个见血的机会。主要讨论如何防止被割到,以及割到之后的处理程序。我们研发这边只是提到了要注意paper cut,没有深入讨论。

纳拉博荣:手指被纸张划破~~~~从小到大被划破n次了……追讨真凶~~

Fujia:我感觉冬天paper cut的机率更大。。

BOBO:纸张也锋利。一百块钱能将筷子砍断。。鲁班的锯子。。。

Dr.YOU: ??????????????????

新来的同学,请继续阅读什么是Dr.YOU。查阅往期内容及优胜者,请点击群博右边栏的Dr.YOU栏目。

========================== 什么是Dr. YOU ==============================

我们都曾梦想过成为万事通,就像机器猫的口袋,能应付朋友提出的所有问题;我们也曾时不时冒出古怪问题,它们中的绝大多数都未获解答,随着少年(或成年)梦想慢慢灭掉。

事实上,由于个体知识的局限,谁都不可能真正包治所有疑难杂症。然而,在互联网时代,当我们汇聚在一起,真有可能无所不能。在这个栏目里,松鼠想和读者们一起来打造一位真正的问不倒先生,姑且叫他Dr. YOU吧,你们中的任何一位,都有机会成为他!

每周,我们会在这里提一个问题,如果你觉得能够解答,就给我们来信吧,在这一刻,你就是所有人眼里最牛XDr. YOU

规则说明:

1)别小看我们!这里绝不会出现人一共有几颗牙齿这样的简单知识型问题,不会有怎么样动心脏手术这样的专业问题, 也不会出现打呵欠会传染吗这样被解答过无数次的陈词滥调型问题,你也不要以为求助googlewiki甚至百度百科就可以获胜。每周,我们严阵以待,琢磨出最精怪最有趣的问题,来刁难Dr. YOU

2)你可以在主贴下尽情讨论。但是,只有当答案超过500字,并发送至DrYou@songshuhui.net,你才可能成为真正的优胜者。我们周一出题,周日晚十二点截止。收到的回答会即时公布出来,优胜者将在被公布的读者中产生。 你有一周的时间充分思考、寻找资料。脑筋动得快的同学,赶快给我们寄信哦,相似思路的以先到者为胜。如果你有从人家答案中找到新主意的天赋,也不妨集思广益之后一锤定音。总之,采取最适合自 己的策略来挑战大家吧!

松鼠小贴士: 如何把答案写得长?最好不要仅仅给出答案的核心部分,而应该将其中涉及的科学原理娓娓道来。你最好深入查找专业资料,将问题理解透,再用通俗有趣的语言表达出来(设想你面对的读者是完全的外行)。涉及原理之处可试试多用比喻。

3)我们将就每道问题评出一到两位优胜者,回答的顺序、文字的通畅以及长度都将被考虑到。他会被宣布成为本轮的Dr. YOU,松鼠会将对他进行一个简短的访问,在一周时间内,他是本博客的明星,这可是绝佳的宣传自己博客或网站的机会!

我们还将为他送上一份礼品,它可能是一件有趣的科学玩具,也可能是松鼠会制作的纪念品,也可能是科普杂志和书籍。除此之外,你还将获得直接进入论坛橡树大厅版块的机会。在申请成为正式松鼠时,这也会是一个强有力的帮助。

松鼠小贴士: 我们无比鼓励看到一个问题的多角度解答,例如,回答人为什么有两个鼻孔时,您可以考虑动用建筑学知识……你也可以结合自己的生活经验来解答。所以,不要觉得某个问题与你的专业领域无关,或许你能给出出人意料的漂亮解答,让所有人都吃一惊!

4)答案将由当期责任编辑整理修饰,发表在平面媒体上。该文字版权归科学松鼠会所有。

往期内容,请点击松鼠会主页右边栏的Dr.YOU项目查阅详情。

===================== 偶是打酱油的分割线 =============================

本栏目由《南方人物周刊》媒体支持
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奖品由以下单位支持


clip_image007科学美国人》创刊于1845年,163年来,它见证了世界科学每一次重大进步,全球20个版本同步传播,135位诺贝尔奖得主选择它传播科研成果和理念。
环球科学》获《科学美国人》独家授权,由各领域知名学者亲自执笔翻译,原汁原味传递《科学美国人》精髓,适合科研工作者、教师、管理者、公务员和所有大专以上文化程度的科学爱好者阅读。

相关文章
  1. 想得简单点吧,压强、硬度和速度。纸边缘与我们的手指接触面积小,速度快压强大,纸本身的的硬度不大,但是如果是坚挺的竖直纸面由于体积的关系单位硬度在划过肉时不低于极薄的金属(大概吧),而且现在复印纸的硬度(坚挺度)本身也很强,不然用手纸的话怎么也划不破的......
    还有锯齿的事,基本上要是纸边缘有锯齿的话就差不多了,我试了一下学校的裁纸机,貌似还是有点小锯齿的,不知道印刷厂的什么样......

    • 严重支持fyno366。
      手指啊、胳臂啊、下巴啊、嘴唇啊、鼻尖啊、脑门啊这样的人体突出部位的横纵切面基本上都是圆弧形的,而纸张的边缘基本都是直线。根据中学学过的切线性质定理,纸张与上述部位的接触面积近似为零,压强无限大,所以产生了“吹毛断发”现象。
      两点补充:
      1.由于皮肤在人体内压的作用下有一定的张力,微小的切口会在极短的时间内发生极小的扩张,导致纸张切入人体后在垂直于纸面和平行于纸面的两个方向上的摩擦力变小,所以更容易切入。这个原理有些类似于用菜刀切成熟的西瓜,相反的例子可参考用菜刀切土豆或面团。
      2.由于人体有弹性,受压后变形导致与纸张边缘的接触面积增大,压强变小,不易形成切口。所以上述实验多成功于由密切接触迅速过渡到轻微接触的偶然情况下。貌似人体皮肤在受压后恢复的过程中主动向纸张边缘靠拢,造成“追尾”事故。
      一个建议:
      可以考虑用外表干燥的充满水的处于悬挂状态的气球代替手指进行纸张切割实验。

      • 全面而细致的假设!连试验方向也有。还等什么呢?

      • 嗯,确实riple同学的张力问题非常有道理,小弟我没想到那去,感谢提醒。
        气球实验我昨天晚上没事做过了(做完了之后发现我的人生好闲啊...)。

        在依次试用了A4复印纸、高级电光纸(从小到大这一摞纸划伤过我不下一百次了)、电线、皮尺和指甲后,终于由剪刀(尖头、锋利,但是从没划伤过任何人)把气球划破。
        不完善的结论:
        1、气球的表皮的弹性和扩张力要大过人体的皮肤(喂,这是错的吧,我一直觉得人皮肤弹力才是无敌的,大家反驳我一下嘛.....)
        2、气球表皮塑料的硬度要大过竖直锋利的复印纸边缘而我们的皮肤并没有。例如经常干过的的手指上长了茧子就不容易被划伤。
        3、我家楼下卖的气球质量还不错啊......
        实验疏漏:
        1、可能我灌得水不够满,气球表面并没有被水撑到完全舒展开,表面张力不够大。
        2、有可能纸张确实会划破气球表面,但是由于伤口没有深到穿透表面让水漏出来而致使我忽视了这一点。就像一张纸不会(或者很难)把我们的皮肤划破露出脂肪组织一样。
        3、我不应该晚上零下几度的时候在阳台玩水,好冷哦......

    • 你说裁纸机的应该是切纸机吧。
      切纸机的刀片是有国家标准的:PRC机械行业标准 JB/T 8115.2-2000
      我的毕业论文就和切纸机有关……

      • 这个我完全不懂,应该是吧......
        那他会给纸边缘带来锯齿吗?

        • 会有锯齿,虽然可能肉眼不易发现,但是因为纸张其实是纤维素交织(可能用词不准确,但你定能理解),参考牛肉被切开的样子,所以纤维断面必然形成锯齿。

  2. 这个是什么题,太神了。我手指上的血还没干呢。天。。

    • “我日!纸太厉害了。看来我今晚得吃点好的补一补了。”
      偶刚刚亲眼目睹了另一场惨剧~以上是受害人的原话。
      建议你也补补~

      神奇的DrU啊~

  3. 的确人冬天更容易被划破……应该是因为人冬天的皮肤更脆一些?

    • 是不是和皮肤纤维的走向有关。和纤维平行的划动更容易伤人?

  4. 我们发卷子发书本的时候经常会划到,最不可理解的就是有的纸在某些不经意的情况下轻轻一划就出了口子,可是立刻再去试的时候又划不出来了…
    这个力道得很恰好才行吧 = = 轻了划不上,重了纸就被折了…厚厚一打的那种不算…

    冬天更容易划到是没什么感觉,我80%被划到的都是在9月初开学发书本的那天…偶尔还能一口气连划一堆……

    • 角度很重要吧 在某个特定逆纤维的角度,纸切向的强度最大,同时还得与皮肤保持接近垂向的大角度(猜想这个时候要划破最容易,因为表皮层最薄最脆弱).
      还有纸的硬度,新书新纸什么的的时候,纤维都很硬,没有被折过,纸也干燥,so...

      • 表皮厚度一定的话,的确是垂直的时候相对最薄啊。这看来也是重要线索了。

  5. 啊 刚才打了半天 发不过去 没有保存 我的心血……5555555

  6. 这个大概需要确切的数据来说明。希望这期的Dr.you们能买一块猪肉或带皮的鸡肉,做做实验啥的。

  7. 昨天才被纸划了个口子,而上一次,大概是N年前了吧。
    真有这么邪?Dr. Who一出题,大家纷纷投身实践?

  8. 和压强关系不大吧应该,谁也不会闲的没事用纸片切手玩,并且昨天居然被硬纸板划破手,很厚的那个

    • 如果这个Dr. Who在我们公司就被开除了。。。导致多起流血事故的元凶啊。。。

    • 有一群松鼠的爪子出现莫名的多道划痕,是冤魂显灵,还是鬼怪附体,敬请收看本期的《走近伪科学》

  9. 两个原因:1)纸的结构,2)“划”运动的方式。

    现代印刷的用纸是要有填充剂的。线订书感觉很轻的道理就在于此。线订书是传统纸,成分不过是碳纤维。而近代的纸就比较沉了。因为填充料是一些金属的氧化物。沙子也比碳沉。这种填充剂在干燥的条件下很“锋利”,可以破坏金属的刀口。因此,铰头发的剪刀和裁缝的剪刀是不能铰纸的。铰了纸(不是传统的纸)刀口就锛了。

    填充料本身有硬度。但是如果不是“划”,还是达不到切手的结果。对正面的压迫,肉可以变形逃避被切。用刀切面包就可以感觉出来这个效果了。但是“割”就不同了。刀口对肉的切向的相对运动速度比刀口对肉切入方向的速度要大很多。这就使被切的物件“来不及”逃、还没有察觉出来的时候就已经被划破了。观察切面包的机器的运动,就可以看出这个“划”的效果来。

    • 我的看法和你差不多
      划时应该是直线的笔直的划 然后是迅速的 满足着两个条件概率很小 所以很长时间才会发生

    • 什么试验可以解释“划”比“切”更有效果啊?

      • 用不是很锋利的刀切熟透了的西红柿。

        垂直于接触表面的运动方向叫“切”,平行于那个表面的运动叫“划”。硬度不够时,“划”就变成“滑”了。

      • mirror说的对啊。
        比如切西红柿的时候,如果直接“切”,皮会陷下去而不会破,但“划”就会让西红柿皮很容易破

      • 理发师傅的剪刀很贵的,动辄几百块一把哦。你屯了有啥用?还不如用买一把的钱,去买几十把王麻子、张小泉换着用呢。

    • 你是否愿意考虑一下,我们平时所用的刀,实际是一只锯?

      想象一下,如果在显微镜下观察锋利的刀口,还有纸张的边缘,会是个什么样的图像?

    • 碳纤维??金属氧化物??到底是什么成分啊?能具体说说么?还有沙子?

  10. 不错,有些意思,不过从没遇到过这种情况,无法想象。。

  11. 额 我印象中 能割破手的纸张一般都是很新的 比如新买的书 牛皮袋之类的 这些东西放的时间长了 好像就怎么也割不破手了

  12. 我曾经也被纸张划出血且次数不少于3次,后来我观察了下自我总结了几点纸张划破皮肤的条件:
    1.纸张要是新的,因为新纸张的边缘是光滑的有时候接近用旧了的小刀刀锋以及硬度也够,旧纸张边缘大部分都起毛了也软了。
    2.纸张是从皮肤褶皱处划过去的,皮肤褶皱里的组织是非常软的,而且离毛细血管很近,很容易被纸张划开。
    3.那是在人无意识情况下的,因为人无意识的动作力度非常大且快,这就给纸张划破皮肤提供了足够的切割速度,就像你不用刀做出切割动作给刀刃对物体一定的速度那是很难切开东西的。
    以上是我凭借个人经验总结的,有不对处请各位看官海涵并提出宝贵意见。

    • 不是新的也可能划破 只要“直” 如果有意识划为什么划不破?心理学还是生理学问题?

    • 严重同意azhaoge的意见,我曾经被划破过两次。

      一次是一张宣传彩页,一次是一张A4纸。

      情况和azhaoge说的是一样的。

      想想,如果哪天不经意的把纸在脖子处cut一下,后果………………

      • 无意中拿纸CUT脖子?你周围的环境还真是险恶

  13. 我曾被《C++轻松进阶》的封面划伤手,还记得有个M国的电视节目探讨纸为什么能划伤手的,结论是:组成纸的纤维很结实……时间久远记不得了。

  14. 我经常被钞票划伤……新的半新的都有……以致看到这期题目都有了心理障碍不敢看讨论了 T-T

  15. 1。客观条件有两个因素:纸张要有一定的强度或硬度(stiffness),皮肤要够嫩。

    纸张能够割破手指并不值得惊讶,皮肤也没有拜金主意,非得拿金属刀具才投降。只有压强够大就割破了--我家最快的刀是陶瓷的(而且也是最贵的一把!)。另外,比手指更嫩的是嘴唇,我经常划破下唇,因为莫名其妙想问题的时候喜欢把纸放在嘴下面移动。。。大概是因为没有山羊胡子可以捋之故

    纸张的强度卖纸的公司经常会提供,通常还有两个参数,一个是沿复印/打印机的机器方向(machine direction, MD), 一个是与之垂直的cross direction/CD,A4纸一般是MD更强。我个人体验也只被短边划破过,主要是因为一般只是短边容易接触我的手指,但如果真有人勇敢作志愿者我相信短边是更容易割破皮肤。

    皮肤当然也有个体差异,有茧子的地方一般割不破,虎口就那里很容易割破(其实任何两个手指中间那里都很嫩很容易破,还好只有虎口容易接触纸锋)。我以前有个妹妹洗脸都会不小心洗破,那种就是所谓吹弹得破的肌肤,碰到崭新的A4纸一定是惨败

    2。操作要领:速度要快,要割而不是切。直接拿纸往皮肤上压是不会有伤的,划过才有伤--其实不光是割手指,喜欢做菜的同学可能都有经验,切菜的时候,譬如碰到西红柿或青椒一类有比较光滑的皮的,直接施压的切不如加上一个拉的动作容易。这个问题有人在材料科学杂志(journal of material science)上专文讨论过。这个刀锋的水平向速度除以垂直向速度是一个重要参数,这个参数越大,所需的切割力越小。纸张这种“刀”,因为很容易弯曲(这个本来就是跟stiffness的定义有关的),而一旦弯曲你施加的压力就不会跟刀锋一个方向了,所以尤其需要速度快。

    • 对了,
      感兴趣的同学可以看
      JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE 39 (2004) 2761 – 2766
      Cutting, by ‘pressing and slicing,’ of thin floppy
      slices of materials illustrated by experiments on
      cheddar cheese and salami

      • 这篇文章给我的论文增加了一页……还有20天答辩……呼……
        谢谢JS

    • 你以前的那个妹妹这么多年来,一切可安好?

      • 这个妹妹海归以后我们联系少了,但相信她一切安好。说不定也穿着马甲在灌水呢?她是搞物理的

  16. BOBO:纸张也锋利。一百块钱能将筷子砍断。

    魔术而已,在砍下去的瞬间伸出你的指头,筷子断了手指再缩回去.

    经常打牌的时候被新牌割破

  17. 我被新鲜巴顿切片的皮皮割伤过
    也是楼上说的划伤,但是角度应该也有关系
    只要锄头抡的好没有挖不倒的墙角!所以,角度合适应该再厚的皮也能割破!

    • 只要锄头抡的好没有挖不倒的墙角!所以,角度合适应该再厚的皮也能割破!--
      --------------------------------------------------
      庖丁解牛咯~

  18. 我是做印刷的,手经常被纸划伤,基本上印刷用的各种纸,只要角度和速度一合适就会划伤,

  19. 1。客观条件有两个因素:纸张要有一定的强度或硬度(stiffness),皮肤要够嫩。

    皮肤够嫩?这个因素可以排除,一般的皮肤都能割伤,不需要够嫩,我这厂的工人做印刷都很多年了,皮肤本身比一般的人要厚,照样一不小心就划破了。
    不过速度就肯定要的

  20. 不是物理学的,不过我自己认为,当A4纸张直立或某一边绷直时,又与皮肤成一定的直角,再加上速度因素,纸张边缘看似整齐其实却如不规则锯齿的边缘就会在皮肤上造成损伤