请试想这是一根直径50cm的树,面前这棵树不是一根小树苗的形象,其高度应该大于1m小于10m,这样我们取它的几何平均数3m作为树高,这样这棵树有了粗细和身高,我也将开始对它的研究和“迫害”。
首先我想要一拳打断它,面对面前这棵粗壮的庞然大物,我的内心显然是拒绝的,这不但是一棵树,科学的角度来讲,它是成千上亿个原子的集合,打断它其实是给它足够的能量断裂受力面的全部原子的化学键。因为树木中主要元素为碳,所以以碳原子的范德华力进行估算,
U=B/r^12-A/r^6
U=682898-1454~680000KJ/mol
原子半径约10^-10m,面前这棵树的横截面积可以按照公式算得S=3.14*0.5^2,也就是说,我这一拳下去,无形之中打中了2.5*10^19个原子,即为4.2*10^-5mol个原子,带入刚刚估算的公式,打断它需要3*10^3J的能量。
接下来,我要考虑将它连根拔起的问题了。一般来说,树有多高,根就有多深,3m的根系大约可以固定9平方米的土壤。土壤密度约是1,则F=9000N,这棵树体重大于100kg,小于1000kg,所以举起它要大约3000N,则拔树这项工作总共需要12000N。
W=Fs=36000J
因此,当你在路边看到一棵树的时候,不要再想着把它连根拔起,试着去打断它吧!