头发扎到肉里是怎么回事?为什么头发会扎到肉里?
很多人应该都看见过自己的衣服上有头发,有很多头发会穿透衣服,很逗让你还有头发扎到肉里的经历,细软的头发居然有这么强的攻击力,今天,为什么网为您揭秘,头发扎到肉里是怎么回事?为什么头发会扎到肉里?一起来看看吧!
头发直径大概在100~300微米之间,因为截面积小,外力下与皮肤接触面压强大,一端刺入皮肤造成刺痛。
压力相同的情况下,发生这样的刺入也需要头发与皮肤表面近乎垂直,否则头发会被弯折而无法产生可以满足刺入皮肤的最小压强pressure(假设有这么一个值)。
和头发一样粗细的金属丝更容易刺入皮肤,因为它比头发更不容易弯折。我有空做了一张示意图(见下方)。在弯曲造成的位移不超过长度的5%时候,可以把头发考虑成一个均匀材料做成的柱体。这里头发长度L,直径d。在一端加一个压力,力学关系里,E是Yong's Modulus,由组成头发的材料性质决定,I是second moment of area,E*I在一起叫做弯曲刚度flexual stiffness;delta是位移。
这里皮肤一端的压力F有一个平行于头发的分量Fp,和一个与头发垂直的分量Fn。是Fn让头发弯曲,而Fp负责把头发刺进你的皮肤。
看方框下面的式子,当长度L越小,要造成一样的弯曲(delta),Fn就要越大。比如长度减小一倍,Fn就要扩大8倍才能造成一样的弯曲。看到这里,也许可以想通了:更短的头发不容易被弯曲,从而在与皮肤表面垂直时(任何时候)比更长的头发刚度更大。(刚度越大就越不容易形变)
人头发的EI平均大概7*10^(-9) Nm^2左右,如果用手指压的方法去压2mm长一段头发,造成长度5%的形变(0.1mm的delta),需要的Fn在0.3mN左右。但是这么大的Fn,又有多大的Fp相伴呢?这个问题的另一个方面是人皮肤的弹性性质,在与其垂直的和剪切的这两个方向不同,前者小于后者。皮肤上还有毛孔以及角质层的厚度分布也不均匀。
另外根据一位发型师的自述,头发扎到肉里是家常便饭,这事在他身上每天都会发生,一般3毫米以下的头发很容易就扎的进去,严重的时候有两次头发扎进了眼晴的泪腺里,皮肤溥的地方比如说脚背或手指缝什么的,就像针灸用的针就很细很软但一样能扎进肉里,比如一根电线里的细铜丝要是1米长它就是软的。