為什麼安全帽要做成半球形

建築工地或是礦山裡的工人們都要戴安全帽，而安全帽都是做成半球形的；在公路上飛馳的摩托車的騎手們戴的安全頭盔也是半球形的。為什麼安全帽總是做成半球形的?

答案是半球形的安全帽最牢固。一個物體的牢固程度，除了與本身的材料強度有關之外，更重要的在於它的外形，據測定，能經受外來衝力的最好形狀是球形等凸曲面，這是因為，凸曲面能把受到的外加壓力沿凸曲面分散開來，而且各處的受力比較均勻，這就使半球形殼體具有較大的剛度。

以建築工人所用的安全帽為例，假設有一塊磚頭從高處落下，正好擊中安全帽，由於重力加速度的作用，對安全帽的衝力極大並具有很大的破壞力，但光滑的半球形薄殼卻能把集中衝擊力沿球面均勻地分散開來，同時，帽內壁的彈性襯墊物又能繼續使力得到緩衝，從而使頭部因撞擊而承受的壓強大大減小。據科學測定，安全帽的分散和緩衝作用能使衝擊力減少5／6左右，足以使頭部得到較好的保護。因而，建築工地和礦山都嚴格要求進入施工現場的人戴上安全帽。

同樣道理，摩托車手的安全帽也可以使在發生交通事故時地面對車手頭部的撞擊力大大減少，從而減少傷亡。

知識點：牢固、材料、外形、剛度

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