低碳钢拉伸的四个阶段 应力应变曲线四个阶段

两个气球，一大一小，静静伫立。

那大一些的气球，饱满而富有张力，气势磅礴；

而小一些的气球，干瘪而显得有些无力。

倘若将两者连通起来进行对比，

究竟谁的力量更胜一筹呢？

来，让我们一起探索，结果或许会让你感到意外哦~

实验所需物品

两个气球、橡胶软管、透明胶带、杯子

实验步骤

第一步：

将两个气球吹气至一大一小，尽量让差距明显。

第二步：

将两个气球分别套在管子两端，用胶带固定紧密。然后轻轻用手捏住气球口和软管，避免气体泄漏。

第三步：

松开手，慢慢捋顺软管。你将会惊奇地发现，小气球的气体竟然很快被大气球吸收了！

原理浅析

大多数人的直觉可能会认为，大气球会将小气球“吹”大，最终两个气球大小将达到平衡。然而事实并非如此。这背后的原因是什么呢？虽然这与我们的直觉不同，但深入分析后你会发现，这个体系最终也达到了平衡状态。

想象一下，如果将一个气球与大气相连接——即将气球吹大而不封口，这个气球很快就会因大气的压力而变瘪。这表明，是气体的压力大小决定了气体的流向。

当我们向气球吹气时，我们需要克服橡皮膜的表面张力。气球呈现出向外的凸面，这表示球内的压强高于外界的大气压力。

有过吹气球经验的人都知道，一开始吹气时需要用力一些，但当气球变大后，橡皮膜变薄，反而不需要那么大的力。这可以看作是“膨胀气球模型”的前两个阶段。为了安全起见，一般不会吹得过大，否则橡皮膜的弹性形变能力会大大降低，需要的力也会进一步增大。

“大吃小”的现象发生是因为小气球内的气压可以比大气球内更大。在初始状态下，小气球的气压比大气球大，但随着时间推移，大气球变小而小气球也变小。最终，虽然两者大小不同，但它们的气压达到了平衡状态。

乍一看这个现象，不禁让人联想到材料学中的一些原理。材料科学中也有许多与物理相关的图示。

比如，上述内容中提到的低碳钢拉伸应力与真实应变曲线的关系（图中虚线代表真实应变），以及低碳钢良好的塑形和韧性等特性。这些看似不相关的知识点，实则相互关联、相互启发。

细心观察你会发现，最终小气球并没有完全变瘪，仍有一小部分气体存在其中。即使你用力挤压它，它也会恢复原状。这与我们的实验结果相符，两个气球最终气压相等，但伸长率不同。

科学的世界总是充满惊喜和奥秘。让我们继续探索这个奇妙的世界吧！