首先要說明的是,鐵球沉入馬里亞納海溝,當然會變形,這是彈性體的物理性質(zhì)決定的。其實鐵球有多重,沉入海底多深,對問題的影響只是變形數(shù)量級的問題。因為從理論上來說,只要受到外力的作用,彈性體就會變形。
因為鐵球在海底受到三向壓應(yīng)力可以認為是相等的,也就是鐵球高度方向的壓差忽略不計,這樣坐標系xyz三個方向上的正應(yīng)力、線應(yīng)變就都相等了。
如果鐵球的彈性模量是E,鐵球的泊松比是μ,鐵球的應(yīng)力σ,鐵球的線應(yīng)變?yōu)椋?/p>
ε=σ(1-2μ)/E
所謂線應(yīng)變,通俗的說就是單位長度的變形量。你可以不清楚每個量的物理意義,但既然單位長度的變形不等于零,壓應(yīng)力又為負值,也就是說鐵球在直徑方向的變形就不等于零,只會減小。所以鐵球沉入海底,一定會發(fā)生變形,只是變形量很小而已。
如果鐵球是實心球,海水的壓力與分子之間的作用力已經(jīng)不是同一個數(shù)量級,再想測出鐵球的變形量可就難了。