要讓物體破碎，是要讓被破碎物體受到一定的力，還是受到一定的能量？

01-06

你說的就是材料的兩個重要性質。

在物體破碎前受到的最大應力稱為strength。在物體破碎前吸收的能量稱為toughness。

他們之間是相對獨立的。玻璃的strength大，toughness不太大。橡膠的toughness大，strength不大。豆腐strength和toughness都小。鋼的strength和toughness都大。

沒被邀。但看了cyril的回答。鄙人想補充一下。

回答前特別說明：本文所有「單調遞增」均為嚴格單調遞增，即不能有dy／dx=0

對於工科生來說學的本構關係是工程應力與應變的關係。但是如果對於實際情況來說那麼應力應變關係「幾乎」是一個單調遞增的情況（對於頸縮而後斷裂那一塊而言）。

比如塑性材料

經歷線彈性段屈服強化頸縮這四個階段，其應力隨應變單增而破壞。我可以通過判斷應力是否達到臨界值而破壞。這顯然是可行的（不考慮材料疲勞帶來的臨界值變化）

能量是否可行呢？

應變能

此圖為銻度百科下的線彈性的本構關係積分出的應變能。

就算不是線彈性的。其中應變能也是單調遞增的。那麼我用應變能來等價表示那個臨界應力的位置又有何不可呢？

一回事嘛

補圖：左脆性材料本構關係右塑性材料本構關係

整個看了一下上面的答案都比較業餘，下面是一個前固體力學學生的答案：

一言以蓋之：如果不是脆性材料，必須用能量；如果脆性材料，力和能量都可以，因為能量可以由力確定。下面展開談一下：

力和變形的積是能量所以這其實這個問題的本質是破壞時力和變形的關係是什麼。

對於脆性材料比如玻璃，鑄鐵等，破壞時材料仍然遵循彈性的的力和變形關係，這種關係下力-變形-能量是有確定關係的（不相互獨立），所以理論上可以通過破壞時候的力直接算出破壞的能量。所以美國機械工程學會的脆性材料斷裂標準，可以直接通過斷裂時的載荷計算應力強度因子得出（我記得應該是ASTM-E813）斷裂韌性-K(下標IC).

對於其他材料，在材料破壞的時候變形已經較大，這時候力和變形已經沒有了對應關係了，可以說是相互獨立的，比如一些材料先強化後弱化，當載入的力為10N的變形可能是1%也可能是5%（只是科普舉例所以寫的不嚴謹）。這樣的話力自然和能量也沒有對應關係了，斷裂時載荷相同，變形很大對應能量也大的多，如果變形小能量也會小。所以對於這種材料往往採用塑性材料的斷裂韌性J(下標IC).同樣這時斷裂韌性計算標準自然就不能用斷裂時的載荷計算了，要用載入試驗機做的總功來計算。好像是ASTM-E1820吧,

脆性斷裂時彈塑性斷裂的一種特殊情況，所以如果直接當彈塑性材料考慮，即便是脆性斷裂，也可以用載入試驗機的總共功來計算，只不過做力和位移是線性的，總功是三角形面積，這樣和直接用斷裂時的載荷計算其實是等效的。

物體破碎，從宏觀上看，就是一個整體分為了幾個部分；從微觀上看，就是分子間的結合被打破。

分子之所以會相互結合，是因為它們結合之後，整體的能量會穩定在一個較低的水平上，只要沒有足夠的能量使它們脫離這種狀態，它們就會一直穩定地結合在一起。

因此為了破壞分子間的結合，有很多方法可以採取。比如說：

1、機械方法。用外力給分子做功，強行把結合的分子給掰開。具體的做功情況跟材料的性質有關，上面的回答者已經說過了；

2、熱方法。加熱物體，改變分子的熱運動，使得物體的性狀改變，或者直接讓分子飛出結合範圍；

3、化學方法。破壞分子間結合的化學反應多了去了……

等等等等。

力和能量是兩種看問題的不同角度

問東西壞了是力的原因還是能量的原因這就是把力或能量看成客觀存在的東西一定是哪個東西在搗亂但按我理解其實他們是工具用來達到解決問題這個目的的工具不是一個真的存在的東西

一個東西動了既可以說是受到了力的運用然後用牛頓定律列方程解軌跡也可以說是發生了能量的轉換比如重力勢能變成動能用動能定理之類的列方程求解兩者互相獨立沒什麼先後關係

我們用力推一個東西不能說真的是有個箭頭指著一個方向作用在物體上力是牛頓為了解決問題而做出的一種假設如果能用其他更輕巧的工具解決問題如能量就完全不需要力這種笨重的工具

用力解釋問題就是我們平時學的由牛頓三定律為公理作為出發點然後推出各種定理中間會有好多求導是微觀觀點看問題

而能量解決問題高級點是以哈密頓原理作公理然後各種積分列方程求解是宏觀觀點看問題兩者可以互相轉化轉化靠的公式就是W=FS 又個自獨立哪個方便用哪個

W=FS不是說力和能量有什麼先後關係力在位移上累計就是功了這個式子表達的是兩個獨立概念的轉化方式

力和能量就像是自行車和電瓶車的關係一樣只是幫我們走到目標點的工具而不是我們到目標點的原因

所以可以說力大了把東西弄壞了也可以說能量大了只是角度不同

一個工科生的個人理解錯了請糾正

使某物體以一種指定程度破碎需要一個定量的能量，但是你做功的力太小就無法造成塑性形變，只有彈性形變，也就是說無法做有用功，那麼你做的功就浪費了，能量就耗得多了。所以力需要達到一個值才能做出有效功，也就能使這個能量得到積累，這個能量積累達到一個值才能使其破碎。

一個例子，敲雞蛋，省著力敲，你可以敲一年，力氣都白費了，稍微大點力，一下就碎了，但是你猛力往地上摔，使它破碎的能量還是那麼大，其他多餘的能量讓它濺了一地。

物體破碎，本質上是這個物體自身的能量發生了變化。

舉個栗子，把熱水倒進涼的玻璃杯里，玻璃杯會碎掉；而把涼水用同樣的角度、速度和高度倒進同樣的玻璃杯里，玻璃杯不碎。

在這個例子里，玻璃杯受到水的衝擊力是相等的，但是從水那裡接受的能量是不同的。

如果從只考慮力荷載的固體力學的角度講，這兩個說法是等價的。物體受到了一個力F，那麼既然「受到」，就是有變形，那麼也就有了力在距離上的功，也就是能量的傳遞。至於 @戲志才所說的，只不過是材料上的差別而已。力和變形不能一一對應，並不意味著力和能量之間不存在關係。

高票答案寫的很好

簡單來說，對於非理想剛體而言，存在應力應變關係，其積分就是能量。斷裂時有極限應力值，超過這個值就斷裂。具體的話要考慮其斷裂的機制，斷裂既是能量的作用，也是力的作用。

ps:是非理想剛體

不是非理想剛體

注意斷句啊諸位

所謂破碎，是指應變還很小的時候應力就達到極限應力，所以按不嚴謹的問法給個不嚴謹的答案，要破碎應該加力（至應力達到極限應力）。但是因為應變能是同時考慮應力和（工程）應變，所以需要的能量要視具體情況考慮，可能二者乘積相對較大，也可能較小。

應該說是讓物體獲得能量，從而破碎。

矢量力學角度看，借外力擠壓，拉伸或扭曲使脆性物體發生破碎主要是改變其內部應力發生過彈性形變臨界的應變大小，過程考慮其實是力在空間上的積累，是能量傳遞的過程；非脆性物體的形變需要獲得超過非彈性形變臨界的應變，過程依舊是能量傳遞。說下兩者的區別，脆性物體能否發生破碎與其所受應力大小直接相關，非脆性物體破碎過程分為彈性和非彈性形變兩個過程，與其所受應力大小有關，但不構成直接相關關係。但只要過程中存在應力及應變變化，即為物體獲得能量。

熱力學角度看，破碎即分子鍵斷裂，內能增高，系統熵增。依舊是獲得能量的過程，可以是外界做功也可以是電磁波傳遞。換言之，物體破碎不一定是外力作用，也可以是吸放熱或電磁輻射等其他作用。

綜上，我認為獲得能量是物體破碎的原因。

這個問題很有意思。

提到力，說的是動力學；

提到能量，說的是熱力學。

兩種說法都是對的，其實相當於從兩個角度看世界。

看贊的情況，稍後答。

力在位移上的累計等於功。你說呢？

只能說判斷角度不一樣。

在材料力學裡有個概念，「強度」，是指材料抵抗破壞的能力。宏觀上是從力的角度來考慮。

而在斷裂力學裡也有一個「斷裂能」的概念，是從能量的角度來考慮這個問題。

要讓冰塊融化，是提高裡面水分子的運動劇烈程度，還是提高冰塊的溫度？

其實吧，在宏觀層面，不論採用應力，還是應變，或者說能量都是一種描述的手段而已，無非是哪個手段更加切合實際情況罷了。而物體的破壞採用哪種描述方式是取決於材料屬性，幾何性質，荷載條件的，所以應該考慮的是對某個具體問題就有相對合理的某個破壞條件罷了。

對於固體力學，從尺度上由大到小是宏觀力學、介觀力學、細觀力學、微觀力學（但是喵的我只有宏觀力學好好學了，因為宏觀簡單······）。要真正要接近破壞的本質，就要不斷的縮小研究尺度，比如到微觀力學裡去解釋。而尺度一小吧，這問題又成了力學、物理、化學等balabala的交叉學科問題（就是難的意思），如何定量的研究應該是固體力學裡面的一個大問題（另一個好像是湍流問題），比如研究晶體，位錯什麼的。總之微觀是本質，但是從如何聯繫微觀宏觀反正我不懂·······

PS：涉及的非宏觀的我說的可能會有錯誤

在爆炸衝擊等高速荷載作用下，力的概念已經很少涉及，都是提及衝量和能量的。物體破壞應該有個主次參考吧。

我看外文文獻和中文教科書擠壓，粉碎模型都是拿能量來計算的。

能量。。斷裂。。各種鍵的斷裂需要能量

脆性材料（如玻璃、陶瓷）的裂紋擴展判據用應力強度因子K，而韌性材料（如金屬）的裂紋擴展判據用J積分。

構成物體的物質熵增大就行了