魔幻反差：為什么有些人擰不開瓶蓋，卻能徒手劈開西瓜？

在許多人眼里，女生的力氣真是個(gè)謎。還記得高中同桌每次擰不開瓶蓋，都要找我?guī)兔?。我每幫她一回，都要嘲笑她一番。但有一天，班?jí)活動(dòng)買了幾個(gè)西瓜，大家苦惱沒買水果刀時(shí)，她卻一掌劈開了西瓜，留下當(dāng)場(chǎng)震驚的我們和一個(gè)大力金剛掌的美名。在生活中，你是否也遇到過(guò)類似的情況？女生是真的因?yàn)榱庑〔艛Q不開瓶蓋嗎？那她為啥又能徒手劈開西瓜呢？難道說(shuō)她對(duì)我有意思，才故意打不開瓶蓋來(lái)接近我嗎？醒醒，別做美夢(mèng)了！今天就來(lái)聊聊這一魔幻反差背后的原因。

總是擰不開瓶蓋的傷，你體會(huì)過(guò)嗎？圖源：微信公眾號(hào)@環(huán)球物理

01瓶蓋的密封原理

首先，我們來(lái)拆解一下瓶蓋，可以看到，瓶蓋上有蓋頂、密封墊、螺紋、連接橋和防盜圈等主要部分。飲料出廠時(shí)，瓶蓋和防盜圈之間會(huì)通過(guò)一排叫做連接橋的結(jié)構(gòu)相連。一旦瓶蓋被擰開，連接橋就會(huì)斷掉。通過(guò)它，我們可以判斷飲料是否被打開過(guò)。

圖源：攝圖網(wǎng)

當(dāng)我們旋上瓶蓋時(shí)，瓶蓋的螺紋和瓶口的螺紋會(huì)相互配合，使瓶口逐漸深入瓶蓋內(nèi)。旋緊瓶蓋后，螺紋和螺紋之間會(huì)產(chǎn)生一定的接觸壓力，使瓶口和密封墊緊密貼合。

切開一個(gè)瓶蓋，看看里面長(zhǎng)啥樣圖源：微信公眾號(hào)@科普青島

瓶口和瓶蓋之間的相互擠壓和連接橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了瓶蓋良好的密閉性能，但也成了擰瓶蓋時(shí)的阻礙。

02女生擰瓶蓋到底有多難？

想要擰開瓶蓋，首先需要克服這些擠壓表面之間的摩擦力。瓶口和瓶蓋之間的接觸壓力越大，它們之間的摩擦力也就越大。其次，還需要施加額外的力，來(lái)扯斷所有的連接橋。

圖源：攝圖網(wǎng)

為了衡量擰瓶蓋的難易程度，業(yè)界使用了一個(gè)叫做松開扭矩的指標(biāo)。通俗地說(shuō)：扭矩等于手指在瓶蓋切向上施加的力乘以瓶蓋的直徑。每種飲料的瓶蓋都有自己的松開扭矩，當(dāng)外界施加的扭矩大于松開扭矩時(shí)，瓶蓋才能被擰開。

通過(guò)這個(gè)示意圖簡(jiǎn)單理解扭矩的概念，F(xiàn)是手指在瓶蓋切向上施加的力，d是瓶蓋直徑

圖源：作者繪制

以可口可樂(lè)為例，它的松開扭矩在1.09到1.31 N*m之間。有研究顯示，將近一半的女性無(wú)法擰開可口可樂(lè)的瓶蓋[1]。

不同飲料瓶蓋的松開力矩 圖源：參考文獻(xiàn)[1]

除了手掌力氣小之外，疼痛感也是部分女生打不開瓶蓋的原因。瓶蓋外側(cè)都會(huì)有一條條豎著的條紋——叫做防滑紋，它們可以增加手指和瓶蓋間的摩擦力，防止手指在發(fā)力時(shí)打滑，但這些凹凸不平的紋路會(huì)使手指在擰瓶蓋時(shí)產(chǎn)生疼痛感。

圖源：攝圖網(wǎng)

研究發(fā)現(xiàn)，女性每平方厘米的皮膚內(nèi)，含有的神經(jīng)纖維是男性的兩倍，所以相比于男性，女性在擰瓶蓋時(shí)的疼痛會(huì)更加強(qiáng)烈[2]。此外，許多女性經(jīng)常涂護(hù)手霜，皮膚上的角質(zhì)層少，光滑的手指容易在瓶蓋上打滑，進(jìn)一步增加了擰瓶蓋的難度。

03徒手劈西瓜的奧妙

徒手劈西瓜，聽起來(lái)好像和徒手劈磚頭、徒手開榴蓮一樣，都屬于猛男行為。為什么有些女生連瓶蓋都擰不開，卻能徒手劈開西瓜呢？這其實(shí)和西瓜的生長(zhǎng)特點(diǎn)有關(guān)。在西瓜成熟過(guò)程中，瓜瓤的膨大速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)要快于瓜皮，這導(dǎo)致瓜皮一直被瓜瓤撐著，瓜瓤一直被瓜皮束縛著；瓜皮中存在拉力，瓜瓤中存在壓力。一個(gè)成熟的西瓜即便沒有受到任何外力作用，它的內(nèi)部也存在拉力和壓力的自我平衡，這種現(xiàn)象被稱為內(nèi)應(yīng)力平衡。

西瓜中存在內(nèi)應(yīng)力平衡，瓜皮被撐著而受拉，而瓜瓤被束縛而受壓

圖源：作者繪制

一些品種的西瓜，成熟后的內(nèi)應(yīng)力會(huì)特別大，它就像一個(gè)充滿氣的氣球，處在爆裂的邊緣。這時(shí)如果施加一點(diǎn)外力，比如拍一巴掌，或者指頭彈一下，就會(huì)讓西瓜皮中產(chǎn)生肉眼難以察覺的小裂紋。小裂紋將破壞內(nèi)應(yīng)力的平衡，就仿佛氣球被針戳了一下，這些小裂紋會(huì)迅速擴(kuò)展，發(fā)展為貫穿瓜皮的大裂紋，使西瓜炸開。

可以用針扎氣球來(lái)類比徒手開西瓜的過(guò)程 圖源：bilibili@The_Maker

這個(gè)過(guò)程不需要太大的力去觸發(fā)，所以哪怕是沒什么力氣的女生也能將西瓜拍開。甚至有些非常成熟的西瓜，因?yàn)閮?nèi)應(yīng)力過(guò)大，在瓜地里就已經(jīng)自己炸開了。

這種一彈就炸的西瓜簡(jiǎn)直就是西瓜中的極品 圖源：bilibili@產(chǎn)地星球

當(dāng)然，不是所有的西瓜都這么容易被徒手拍開。一碰就裂的西瓜，一般都是皮薄、汁水多、瓜瓤飽滿的，這可以用帕斯卡定律來(lái)解釋。帕斯卡定律講的是，加在密閉液體中一處的壓強(qiáng)，能夠大小不變地向液體的各個(gè)方向傳遞。也就是說(shuō)，假如西瓜內(nèi)部充滿了水分，拍擊局部區(qū)域產(chǎn)生的壓強(qiáng)能夠迅速傳遞到整個(gè)西瓜上，然后尋找到西瓜中最脆弱的部分，在那里形成開裂。如果是水分不多且內(nèi)部有空洞的西瓜，比如一些沙瓤瓜，壓強(qiáng)的傳遞可能被削弱甚至阻斷，這就不太容易徒手拍開了。

04擰不開瓶蓋，你可以這么做

最后，給大家支點(diǎn)擰瓶蓋的小技巧。首先，可以隔著衣服擰。這樣可以增加手和瓶蓋之間的摩擦力，防止打滑，也可以避免手指與瓶蓋上的防滑紋直接接觸，減少痛感。其次，像可樂(lè)這類含氣的飲料，瓶中的氣會(huì)頂著瓶蓋，使瓶蓋和瓶口間的擠壓更嚴(yán)重，因此在擰開時(shí)需要克服更大的摩擦力。大家可以給瓶蓋一點(diǎn)向下壓的力，再擰就能輕松一些。如果你想要打開的是玻璃瓶裝的罐頭，也可以先拍拍瓶子底部再擰蓋子。

當(dāng)然，如果你骨骼精奇，是個(gè)武學(xué)奇才，也可以用一個(gè)優(yōu)雅的回旋踢來(lái)開瓶蓋~

參考文獻(xiàn)

[1] 王北海,翁春萌.成年女性螺紋瓶蓋開啟能力研究[J]. 包裝工程, 2008, (07):102-103+106.

[2] 騰訊醫(yī)典, 2023, 男女身體的8大天壤之別，看完竟然有點(diǎn)感動(dòng)……

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