小时候我们总是会被那些,热血、奇幻的武侠剧吸引,每到假期电视中放《神雕侠侣》时总会搬着小板凳看电视,看着剧中神气的铁掌帮帮主裘千尺一掌劈断比腰还粗的大树时,十分的惊讶,这样神奇的功夫真的存在吗?近期,一位老师在课堂上手劈砖头,再现铁砂掌这门功夫的视频,在抖音上蹿红。

铁砂掌断木板实验原理(铁砂掌背后的科学)(1)

音乐作品中模仿铁砂掌动作

为什么他能如此轻松地将砖头劈开,这名老师难道是什么隐世家族的高手吗?实际上,这名老师既不是什么高手,也不是隐世家族的,他只是个平平无奇的物理老师罢了,至于为什么能重现失传已久的铁砂掌,只是用了一些物理学原理而已。

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物理学老师徒手劈砖

只要掌握了其中的原理,就是小学生也能掌劈青砖,那么我们就来看看其中究竟有哪些原理吧!

铁掌神功

我国文化源远流长,上下约有五千年,是世界四大文明古国之一,漫长的历史孕育出独具特色的华夏文明,其中有一门就叫做武术。在原始时期,人们利用石矛、石刀攻击野兽保护自身安全,到后来部落时代这就变成了战阵之术,逐渐演化成刀、枪、剑、戟等十八门武功,从此形成我国独有的武术体系。

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各类兵器

民国以来,国家沦丧,出现了许多的仁人志士,他们为了祖国抛头颅洒热血,将生死置之度外,这些人中有文人也有武夫,积极变法的大刀王五,就是其中的典型。大刀王五,顾名思义用的是大刀,这是外力辅助,而在武功中还有硬气功,所谓“外练一张皮,内练一口气”,讲的就是硬气功。

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影视作品中的大刀王五

硬气功中名气最大的无外乎是铁砂掌,初识铁砂掌, 是在金庸的武侠剧中,铁掌帮帮主裘千尺,掌断山河,力劈木石, 让人眼前一亮,一下就记住了“铁砂掌”这门功夫。这门功夫不像独孤九剑、降龙神掌都是后人杜撰虚构的,而是一门实实在在的功夫,并且历史十分悠久,是武林泰斗少林寺的功夫,武僧们经常练习。

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练这门武艺人的手

在典籍记载中,练习铁砂掌需要用铁砂、药物作为辅助原料,才能练成的一门进可攻、退可守的掌上功夫,功夫达成之后劈砖裂石不再话下。但是,自从民国之后,自动化武器取代了常规的刀枪剑戟,这些武功也就失去了威力,从此散落江湖。如今,这门武术已经失去了往日的风采,沦为所谓的“武术大师”的表演手段。

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练好功夫后可徒手劈砖

近日,一位教师当堂展示铁砂掌的视频在网络上走红,揭穿了所谓的“硬气功大师”的真面目,在视频中不仅是老师将砖头劈开,就连一些学生也掌握了这门武术,堪称是满门高手。这其中究竟有什么原因?为何老师与学生齐齐化身为铁掌功高手?

神奇的动量原理

事实上,老师与学生都只是平平无奇的普通人,他们之所以拥有“劈石裂砖”的能力都是因为学习了一门神奇的学科,那就是物理。我们可以看见,在视频中老师在劈砖头是有一个小动作,他把砖头翘了起来,与桌面形成一个锐角,然后猛地用手一劈,砖头应声而断。在这个过程中,将砖头劈断的力量并不是手掌,而是惯性以及材料的性质导致的。

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运用物理学原理来劈砖

所谓惯性,是物体的固有属性,一切不受外力的个体都保持匀速直线运动或者静止状态,一旦有外力作用,就会沿着这个方向运动。在我们的日常生活中,惯性无处不在。比如说,坐公交车时,只要公交车司机一刹车,我们的身体就会跟着往前倾,并且这个幅度随着刹车的力度增大,公交车刹得急,脑袋就容易碰到椅子。此外,质量的大小也与惯性有关,质量越大的物体,惯性越大,质量越小,惯性越小。所以,大货车司机在刹车时总是要有很长的刹车距离。

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惯性示例

而为什么说劈砖头和惯性有关呢?是因为当我们在表演这门武术时,将砖头的一端翘起,与桌面形成了一个夹角。当我们的手掌向下施力时,未与桌面紧贴的一端受力磕到桌子上,而另一端在惯性的作用下往下落,此时的砖头既有手掌施加的向下的动力,又有桌子的反作用力,在动量守恒的原理之下,砖头断成两截儿。因此,可以说砖头是被课桌磕断的。

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还要选好砖的材质

此外,砖头的材质也是完成这门功夫的要点,在材料学中主要有两大类材料,一类是脆性材料和塑性材料。其中,脆性材料的抗压强度高,相对的比较脆,一点外力就容易裂开,而塑性材料则是抗拉伸强度高,而且不容易变形。铁砂掌劈砖,用的砖头从材料学分类上看,属于脆性材料,因此很容易就在在外力的作用下变形,即断裂。

妙用物理学,你也能成为武学大师

在本身材料以及动量原理等物理原理的作用下,曾经江湖上赫赫有名的“铁砂掌”就被我们掌握了,这就是知识的力量,只要我们巧用物理学知识,人人都能成为武功高手,徒手劈砖再也不是梦想。而除了徒手劈砖以外,物理学原理还能做到什么呢?

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截拳道示例

除了铁砂掌这门功夫以外,李小龙的截拳道中也充满了物理学原理,都知道截拳道简单、直接、快速,讲究用最快速的速度,获得最大的杀伤力。其实,这里面也用的动量原理,短时间爆发的力量,相当于冲量,当这股力量有一个较快的加速度时,按照F=MA的公式,可以算出此时的力量是极大的。因此,才能给敌人造成强大的杀伤力。

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动量原理让力量爆发

所以,要想闯荡江湖首先还是要学好物理,只要掌握了其中的原理,才能是事半功倍,成为一名武学大师。当然,这其中还要经历一番练习。

结语

不过,物理学的确是一门神奇的学科,既有动量原理能让学生轻而易举地劈断板砖,也有杠杆原理可以撬动地球,实在是行走江湖必修之学科啊。

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