为什么安全帽要做成半球形

工人们在建筑工地或是矿山里都要戴着安全帽，但是安全帽都是做成半球形的，那些在公路上奔驰的摩托车骑手们戴的安全头盔也同样是半球形的。可是为什么安全帽总是做成半球形的呢?

答案是半球形的安全帽最坚固。一个物体牢固的程度，除了与自身的材料强度有关以外，更重要的一点是它的外形，据推测可以经受外来冲力的最佳形状是球形等凸曲面，这是由于凸曲面能将受到的外加压力沿着凸曲面分布开来，并且每一处的受力比较均匀，这就让半球形拥有很大的刚度。

拿建筑工人所用的安全帽为例子，假如有一块砖头从高处落下，刚好击中安全帽，因为重力加速度的作用，所以安全帽受到的冲力很大并具有非常大的破坏力，但光滑的半球形薄壳却可以把集中冲击力沿球面平均地分散开来，与此同时，帽内沿的弹性衬垫物又可以继续得到缓冲，从而使头部因撞击而承担的压强大大降低。据科学推测，安全帽的分散和缓冲作用可以使冲击力减少到5/6左右，足够使头部得到很好的保护。所以，建筑工地和矿山都严格的要求进入施工现场的工人戴上安全帽。

同样的道理，摩托车手的安全帽可以在交通事故发生时使得车手头部的撞击力大大降低，从而减少伤亡。