诗曰:

天空为什么那么黑?

因为牛在天上飞。

为什么牛在天上飞?

因为人在地上吹!

出处:某班21世纪21周年毕业聚会纪念册。

吹牛(也称吹牛皮、吹牛B),都已是我们在日常生活中习以为常的凡事俗语了。

“吹牛皮”这个词,常用来形容那些夸大其词、不切实际的说法。那么,“吹牛皮”这个词是怎么来的呢?牛皮为什么要吹呢?它背后又有哪些有趣的故事和科学原理呢?今天,就让我们一起揭开“吹牛皮”的神秘面纱,从古代智慧到现代笑料,一探究竟。

一、吹牛皮的来历:古代的智慧与挑战

自古以来,吹牛皮的俗语起源主要有两种说法。

1. 渡河工具:皮筏子的诞生

“吹牛皮”这个词最早起源于我国黄河上游一带,与渡河工具有关。在桥梁交通不发达的古代,生活在黄河上游沿岸的人们面临着渡河运输的难题。黄河水流湍急,难以行舟,于是劳动人民想出了一个绝妙的办法:以皮筏代舟。

他们剥下牛、羊的整张毛皮,用盐水进行脱毛处理,然后涂抹植物油在四肢及颈部,再将皮毛浸水、暴晒,使其变得松软。之后,用细绳将处理好的皮毛缝制成袋状,只留一个小孔用于吹气。吹足气后,将小孔封紧。多个皮袋固定在木排下,就制成了一个可以承载数千斤重物的皮筏子(图1)。

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图1 皮筏子的古老智慧

这种皮筏子,古代又称“革船”,因其使用羊皮或牛皮制成而得名。它不仅解决了渡河运输的难题,还成为了黄河沿岸人们最具特色的传统工具。

吹牛皮的功夫,就成为了制作皮筏子的重要技能。

2. 屠夫的挑战:吹牛皮的艰难

然而,“吹牛皮”这个词还有另一个与屠夫相关的来源。屠夫们在宰杀牲畜时,为了更方便地剥皮,会先在牲畜的腿部靠近蹄子的地方割开一个小口,然后使劲往里吹气,直到牲畜全身都膨胀起来(图2)。这样将牲畜吹得鼓鼓的,才能把皮毛刮得净净的,剥皮的时候也会变得非常方便。

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图2 宰杀动物时通过蹄子部位给动物皮里吹气。当然,选择不同的部位吹气,就有不同的“吹xx”说法。

这种方法对于猪、羊等体型较小的牲畜来说还比较容易,但对于体型庞大、皮肤坚韧的牛来说,就几乎是不可能完成的任务了。要想把整头牛吹胀起来,非有极为巨大的肺活量不可,一般人根本做不到。因此,如果有人夸口说他能吹起牛皮,那就等于是在说大话、夸海口了。

这样,“吹牛皮,说大话”的意义就延伸下来了。

二、吹牛皮更吃力的生物力学机理

上面我们已经了解了“吹牛皮”的来历,那么为什么吹牛皮会比吹其他东西更吃力呢?这就需要我们从生物力学的角度来进行分析了。

牛皮作为一种生物组织材料,具有独特的力学特性。这些特性决定了在吹牛皮时需要克服更大的阻力,从而使得吹牛皮变得更加吃力。

与羊皮、猪皮、狐狸皮等直接对比,牛皮的生物力学性能在多个方面存在显著差异。这些差异不仅体现在材料的物理特性上,还直接影响到吹牛皮的难度。以下将从多个角度详细对比这些皮革的生物力学性能,并用科学研究的数据说明吹牛皮更难的原因。

1.厚度与密度

牛皮的厚度远大于羊皮和狐狸皮,且密度大、质地紧密。这种结构使得牛皮在承受外力时具有更高的稳定性,但同时也增加了吹牛皮的难度。相比之下,羊皮和狐狸皮由于厚度较薄、密度较小,吹气时更容易发生形变。

2.抗拉强度与韧性

抗拉强度关注的是材料能承受的最大拉力,就像绳子能承受的最大拉力一样。

韧性关注的是材料在受到外力作用时,能够吸收能量、发生形变而不易断裂,并能在一定程度上恢复原状的能力,就像橡皮泥比脆饼干更能抵抗外力和恢复形状一样。

牛皮的抗拉强度可以达到数十兆帕(MPa),而羊皮和狐狸皮的抗拉强度则相对较低。牛皮的抗拉强度显著高于羊皮、猪皮、狐狸皮、驴皮和马皮等。这意味着在吹牛皮时,需要克服更大的阻力才能使其发生形变。同时,牛皮的韧性也极高,不易拉伸断裂,进一步增加了吹牛皮的难度。相比之下,羊皮和狐狸皮由于抗拉强度较低、韧性较好,吹气时更容易发生形变。

3.弹性模量与变形能力

弹性模量描述了材料的“刚度”,即材料抵抗弹性变形的能力。弹性模量越大,材料越难被拉伸或压缩。你可以把它想象成弹簧的“软硬”程度。当你压缩或拉伸一个弹簧时,如果它很快恢复原状,那么这个弹簧就比较“硬”,弹性模量就大;如果它恢复得比较慢或者变形比较大,那么这个弹簧就比较“软”,弹性模量就小。

变形能力描述了材料在受到外力作用时,能够发生形变而不被破坏的能力。变形能力强的材料通常具有较好的韧性和延展性。再回到弹簧的例子。如果你用很大的力去拉伸那根很软的弹簧,它可能会发生很大的形变而不断裂。这就说明这根软弹簧具有很好的变形能力。相反,如果那根很硬的弹簧受到拉力而产生过大的变形,它可能会突然断裂。

牛皮的弹性模量较大,抵抗形变的能力强。在吹牛皮时,需要更大的气压才能使其发生显著的形变。而羊皮、猪皮和狐狸皮等由于弹性模量较小,更容易发生形变,吹气时所需的压力相对较小。

4.应力应变曲线

应力应变曲线描述材料在受力过程中的变形行为。用专业术语来说,应力应变关系就是材料的本构关系,这是生物力学中的一个核心问题。有兴趣的同学,请参阅我的个人微信公众号“医用生物力学”的文章:生物力学的两个核心问题。

牛皮的应力应变曲线在拉伸初始阶段就表现出较高的初始弹性模量,即应力应变曲线的斜率较大(图3),这意味着在吹牛皮的初始阶段就需要较大的气压来克服其抵抗形变的能力。随着拉伸应变的增加,牛皮的应力也会迅速增加,进一步增加了吹牛皮的难度。

相比之下,猪皮、羊皮和狐狸皮的应力应变曲线在拉伸初始阶段上升较为缓慢,表现出较低的初始弹性模量,即应力应变曲线的斜率较小(图3)。这意味着在吹这些皮革的初始阶段所需的气压较低,但随着形变的增加,应力也会逐渐增大。不过总体来说,吹这些皮革所需的力量还是要小于吹牛皮(图3)。

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图3 不同种类的动物皮革的应力应变曲线对比示意图

三、吹牛皮的趣事与笑料:从古代到现代

“吹牛皮”这个词不仅有着深厚的历史底蕴和科学原理,还成为了人们日常生活中的笑料和谈资。从古至今,关于吹牛皮的趣事和笑料层出不穷。

在古代,有些地方会举办吹牛皮大赛。参赛者需要用嘴吹起一个用牛皮制成的气球或者皮筏子的一部分。谁能在最短的时间内吹得最大或者吹得最远谁就能获胜。这些比赛不仅考验了参赛者的肺活量和吹气技巧,还成为了人们茶余饭后的谈资和笑料。

到了现代,“吹牛皮”这个词已经演变成了一个形容词,用来形容那些夸大其词、不切实际的说法。在日常生活中我们经常会听到“你又在吹牛皮了!” “你真能吹(牛皮)”这样的调侃和笑料。

有些人往往会夸大自己的成就、财富或者经历来吸引关注和赞美。然而这些夸大其词的说法往往经不起推敲和核实,最终只会成为人们茶余饭后的笑料。

四、结语:吹牛皮的智慧与教训

“吹牛皮”这个词虽然带有一定的贬义色彩但它也蕴含着古代人民的智慧和现代社会的笑料。通过了解“吹牛皮”的来历和生物力学机理我们可以更深入地理解这个词背后的科学原理和历史文化。

同时,“吹牛皮”也给我们带来了一些教训和启示。泰山不是堆的,牛皮不是吹的。在生活中我们应该保持诚实和谦逊的态度不要夸大其词、不切实际地吹嘘自己。只有这样我们才能赢得他人的尊重和信任成为一个值得信赖和尊重的人。

总之,“吹牛皮”这个词不仅有着深厚的历史底蕴和科学原理还成为了人们日常生活中的笑料和谈资。

吹牛不上税,不吹白不吹。最后,吹牛时间到(图4)。今日学了生物力学,来日吹牛更有本钱!

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图4 吹牛的本钱

“吹牛皮”这个词不仅有着丰富的历史文化内涵,还蕴含着深刻的生物力学科学原理。从古代智慧到现代笑料“吹牛皮”一直伴随着我们的生活成为了一种独特的文化现象。本文能让你在轻松愉快的氛围中学习到一些"吹牛皮"的有趣科学知识和人生智慧。