一個童話故事中的問題,多年來一直困擾著一位機械工程師。這個問題是──,究竟灰姑娘穿的是什麼材質的玻璃鞋,能夠承受她的體重,讓她舒適地走路和跳舞?
擁有技術和機械學位的機械工程師Antariksh Bothale稍早前在問答網站 Quora中,針對該問題提出了解答。
“我很高興能用機械工程專業來解決這個問題,”Bothale表示。
看到這個問題時,我不禁有些想笑,因為我小時候經常問我的父母,若玻璃破掉割傷灰姑娘的腳怎麼辦?畢竟穿玻璃做的鞋子風險相當大,而且選擇這種材質感覺相當荒謬。“它們是用魔法玻璃做的鞋子,”我媽媽總是這樣回答。但是,“這並沒有澆熄我想知道真正答案的渴望,”Bothale說。
“每當我們設計一必須承受某種重量的物品時,我們會針對各種可能的失敗模式一再測試,以確保該物品可以適用於所有使用者,”他在進行玻璃鞋的壓應力(compressive stress)分析前假設灰姑娘的體重應該在50公斤左右。
“我的意思是,因為灰姑娘的表姐妹們都又胖又醜,所以我們也必須為她們留下一些空間吧,”他打趣地說。
Bothale假設灰姑娘的體重平均地分佈在她的鞋子上,並大約估計腳的尺寸A大約為0.015m2。
若她50公斤的體重都平均分佈在這個區域內,照Bothale計算,鞋子材料的壓應力應該為: