@IEOTG спросил, как сломать зуб хлебом, как это дважды сделал @DoctorDee. На этот вопрос ответ вам придётся найти самостоятельно (и он есть в чате). Потому что пост про другое!

В процессе разъяснений нашлась одна офигенная работа — почему зубы такие кривые и странные. Ну, знаете, форма у них не самая математически-оптимальная. На первый взгляд.

Можно было бы сделать же как отвёртки или там как молотки, или как тёрку, да?

Ну, это потому, что еда тоже кривая и странная. И до какого-то момента производилась не серийно на фабрике.

Кажется логичным, что чтобы пробить что-то твердое, нужен максимально острый инструмент.

Гипотезы:
— Тупые зубы лучше, так как они тратят меньше энергии на разрушение хрупкой еды. Орехи лучше ломать молотком!
— Острые зубы лучше, так как они концентрируют всю силу укуса в одной крошечной точке, создавая колоссальное напряжение в пище. Орехи лучше ломать отвёрткой!
— Тупые зубы лучше, потому что на зуб меньше давления, он дольше сохраняется. Орехи лучше ломать титаново-вольфрамовым слитком!
— Идеальный зуб должен быть кривым и разным.

Подтвердилась, как можете догадаться, четвёртая.

Строили модель и проводили симуляцию на 200 килограммов укуса. Это, видимо, кого-то покусал взрослый орангутан, потому что у него как раз так в пике. Бугорки моделировали от радиуса 2,5 мм до радиуса 7,6 мм и считали напряжения как взрослые сопроматовцы.

Коэффициент оптимальности считался так: максимальное напряжение, создаваемое внутри еды, делилось на максимальное напряжение внутри эмали зуба. То есть хотелось разламывать еду и при этом не разламывать зуб по возможности.

— 4 острых бугорка — напряжение в зубе выше, чем в орехе (73 МПа давления против 65 МПа).
— Тупые зубы разных конфигураций показали себя чуть лучше
— Кривой зуб оказался идеальным. Можно сделать так, что напряжение в еде 150 МПа давления, а напряжение в зубе осталось на уровне в 91 МПа.

Как так? А просто. Тупые бугорки с одной стороны работают как стабилизаторы — они намертво фиксируют твердую пищу, не давая ей выскользнуть. А острые бугорки с другой стороны в это время создают точечное давление, которое и раскалывает еду.

Вероятно, именно поэтому у большинства млекопитающих зубы такие неровные и бугристые.

Слабое место работы — орехи в модели тоже были идеально круглые, а не кривые. Не считали боковые смещения (перетирающие движения), не учитывали эластичность десны и других кусков фундамента — а они амортизируют.

--
Вступайте в ряды Фурье! | Самые кусачие посты
— Пациент, вот ваш зуб!
— Спасибо, доктор. А вот ваша ручка от кресла!