איך סכינים חותכות?

האם תהיתם אי פעם מדוע סכין חדה פורסת דרך המזון בקלות, בעוד שסכין קהה איננה עושה כך?
או, מדוע פילוח חותך בצורה נקייה, בעוד שקיצוץ עלול לקטוע רכיבים עדינים?

התשובות לשאלות האלה אף מסבירות מדוע סכין חדה היא בטוחה יותר מסכין כהה. זה הכל נעשה עם הפיזיקה של החיתוך.

אתם תופתעו ללמוד שלחתוך כל דבר מתחיל תמיד בסדק. במטבח, אנו משתמשים בסכין כדי לפתוח ולהרחיב סדק במזון שאנו חותכים – בין אם אנחנו פורסים אותו בעדינות או מקצצים אותו בתוקפנות.
אבל כל אחד אשר ביצע חיתוכים רבים, יודע שפילוח שונה ביסודו מקיצוץ. מדוע? קיצוץ הוא כולו עניין של לחיצה של להב הסכין שלכם כלפי מטה. כאשר הסכין שלכם חובטת על שטח המרכיב שלכם, קיים שבריר שנייה שבה המזון מתחת ללהב נדחס אל תוך בקע בצורת V.רגע לאחר מכן, הגבול נחצה, והמזון נקרע תחת כוח המחץ. עכשיו הלהב צולל מטה, תוך כדי פיזור הסדק הזה על המזון. זה לא שונה מהאופן שבו בול עץ מתפצל תחת הפגיעה החדה של גרזן.פילוח שונה מקיצוץ מכיוון שהסכין נלחצת כלפי מטה עם כוח מתון בלבד, כך שקיימת כמות מעטה בלבד של לחץ. במקום זאת, פילוח מותח את המזון כאשר הלהב נמשך לאורך השטח שלו. בדומה לרוב החומרים, המזון הוא חזק תחת לחץ אך חלש כשנמתח.

וזאת הסיבה שבגללה פעולת הפילוח הינה נקייה. הכוח העז קורע בקלות, פותח את הסדק ללא צורך בלחץ חזק כלפי מטה. זה מביא לתוצאה של חיתוך יותר נקי.יצירת כוח קריעה חזק בזמן פילוח היא גם הסיבה מדוע זה הכרחי שהסכין שלכם תהיה חדה. כוח המשיכה נוצר דרך חיכוכים צדדיים בין הלהב והשטח של המזון; אם אין מספיק חיכוך, אז הסכין לא יכולה לקבל כוח משיכה כדי לקרוע דרך הסדק. במקום זאת, תצטרכו לדחוף חזק יותר כלפי מטה עם הלהב שלכם – תוך כדי מעיכת המזון – על מנת לקבל התחלה של סדק.

תתבוננו תחת מיקרוסקופ, שפת החיתוך של סכין קהה היא למעשה עגולה כמו חוט ומאוד חלקה. כאשר היא נמשכת מעל המזון, היא מחליקה מעליו מכיוון שיש כל כך מעט חיכוך. למעשה קיים כל כך מעט חיכוך שזה קשה לשלוט על הלהב, והוא עלול להחליק בפתאומיות מעל המזון ולהינעץ באצבעות שלכם – זאת הסיבה העיקרית שבגללה סכין קהה היא מסוכנת.

סכין חדה, לצורך השוואה, הינה בעלת שפה פריכה, עם חודים בולטים ושקעים לאורך השפה שלה, אשר יוצרת חיכוך רב בזמן שאתם מושכים אותה מעל שטח המזון. הסכין החדה הזאת תופסת ואוחזת בקלות בשטח ופותחת בקריעה את הסדק. לאחר שהסדק מתחיל להיפתח, לחץ מתון כלפי מטה מאפשר ללהב להינעץ במזון, תוך כדי פתיחת הסדק בהתהוותו.

לאלה המעוניינים בפיסיקה של החיתוך, פרופסור Mahadevan , פיזיקאי מסור, חוקר מאוניברסיטת Harvard, פרסם מסמך יוצא מן הכלל בנושא הזה. ואתם יכולים למצוא אותו כאן.


סכין חדה

הגדלת מיקרוסקופ זו של סכין חדה מגלה שהשפה החותכת היא פריכה, עם חודים בולטים ושקעים לכל אורכה, אשר יוצרים חיכוך רב כשהיא נמשכת על שטח המזון וקורעת כדי לפתוח סדק. לאחר שהסדק נוצר, לחץ מתון כלפי מטה מספיק ללהב להינעץ במזון בקלות.




להב קהה

כפי שהיא נראית תחת מיקרוסקופ אלקטרונים, שפת החיתוך של סכין קהה היא למעשה מעוגלת וחלקה. כאשר היא נמשכת מעל המזון, היא מחליקה מעליו עם מעט מאוד חיכוך. מהסיבה הזאת, להב קהה אינו יכול לקבל מספיק כוח משיכה על מנת לפתוח את הסדק במזון שהוא ההתחלה של החיתוך. במקום זאת, עליכם ללחוץ כלפי מטה עם יותר כוח – תוך כדי מעיכת המזון – על מנת להתחיל בסדק ולחתוך במזון.