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用A4纸开易拉罐快来试试吧

2024-10-15钟阳春

科学大观园 2024年20期

用一张A4纸就能轻松打开拉环断掉的易拉罐,你相信吗?

易拉罐根据原材料主要分为两大类:一类是用马口铁制作的,如露露杏仁露和红牛的包装;另一类则是用铝制作的,例如罐装可口可乐和啤酒。金属罐的结构可以进一步细分为二片罐和三片罐。三片罐由罐身、罐底和罐盖三个部分组成,罐身存在接缝,并且罐身与罐盖、罐底通过卷边连接。而二片罐则由罐盖和带底的无缝罐身两个部分组成,罐身与罐盖通过卷封形成一体。当使用铝作为材料时,通常制造成二片罐;而使用马口铁时,则多采用三片罐的形式。两者的主要区别在于罐身的制造工艺:二片罐没有焊缝,构成一个无接缝的整体,这有助于防止泄漏。

易拉罐外部和内部需要喷涂涂层,以防止酸性饮料与铝发生反应,避免摄入过多的铝影响神经系统健康。易拉罐的底部呈凹陷形状,这种凹陷设计类似于拱桥,能够承受更大的压力。易拉罐的顶部采用双重卷封技术密封起来,使罐盖与罐体之间形成两层密封,因此易拉罐罐口边缘会有一圈凸起。最后在双重卷封里面的缝隙里填充液态的密封剂,把两片铝片紧紧地粘在一起,防止汽水漏出和防止外面的脏东西进入易拉罐里。

日常生活中,有很多饮料都选择用易拉罐装。很多人都遇到过将易拉罐拉环拉断的情况,特别让人头疼,因为没有好的方法将它打开。其实用一张纸就能轻松打开拉环断掉的易拉罐,接下来请跟着本文动手实验吧。

材料准备: A4纸、罐装可乐(啤酒、雪碧)、电子温度计、电胶布

实验操作:

1.折叠纸张。将A4纸从中间对折,再对折,反复折叠几次,直到纸的宽度为3厘米左右,并且露出一个尖角。

2.找到拉环与罐口的接缝处(凹槽位置)。那里有预制压痕,是罐口最脆弱的地方。

3.固定温度计。将电子温度计的探头用电胶布粘在拉环断裂处附近。

4.使用折叠纸角按压摩擦凹槽位置。将纸角对准拉环断裂处的凹槽位置,均匀用力来回按压摩擦。操作时注意安全,避免划伤手指。

5.记录温度计的示数。纸角来回摩擦凹槽位置时,记录下温度计的示数,发现温度计示数几乎不变。

6.易拉罐被打开。继续来回按压摩擦凹槽位置几次,易拉罐就会在此处开裂,发出清脆的“嘭”声。

科学原理:

A4纸沿着拉环与罐口的接缝处(凹槽)往复按压,按压时接缝下凹,滑离后接缝上凸。铝片在被反复折弯的过程中,在内部缺陷或应力集中的部位,会产生细微的裂纹,使得原本稳定的晶格结构受到破坏 ;裂纹逐渐扩展,以致在应力远小于屈服点或强度极限的情况下,突然发生脆性断裂,这种现象称为金属疲劳。A4纸沿着拉环四周预制压痕往复摩擦按压,预制压痕处的铝片很快就会疲劳变脆,在内部气压作用下发生突然断裂。易拉罐内的高压气体从断裂处突然高速喷出,发出清脆的“嘭”声。

按压摩擦凹槽位置时温度计的示数几乎不变,摩擦产生的热量微乎其微,易拉罐内部气体的温度升高微乎其微,易拉罐内部气压升高可以忽略。A4纸开易拉罐的真正原因是拉环凹槽往复按压变形导致的金属疲劳。