文人墨客喜欢竹子的虚心,科学家喜欢竹子的＂腹中空＂．竹子的节节上升而成材,成功的秘诀正是竹子的＂腹中空＂。

力学的奠基人——意大利科学家伽利略曾经对中空的固体做过研究,他在《关于两门新科学的对话与数学证明对话集》说道:

＂我想再谈几句关于空中或中空的固体的抗力方面的意见,人类的技艺（技术）和大自然都在尽情地利用这种空心的固体．这种物质可以不增加重量而大大增加它的强度,这一点不难在鸟的骨头上和芦苇上看到,它们的重量很小,但是有极大的抗弯力和抗断力,麦秆所支持的麦穗重量,要超过整株麦茎的重量,假如与麦秆同样重量的物质却生成实心的而不是空心的,它的抗弯和抗断力就要大大减低．＂

＂实际上也曾经发现并且用实验证实了,空心的棒以及木头和金属的管子,要比同样长短同样重量的实心物体更加牢固,当然,实心的要比空心的细一些．人类的技艺就把这个观察到的结果应用到制造各种东西上,把某些东西制成空心的,使它们又坚固又轻巧．＂

一般竹子的横向截面,直径为6 厘米,壁厚为0.5 厘米,假如把竹子做成实心的,则其抗弯能力是原来的1/10,由于竹子是细长的承受自身重量的受压杆件,假如把竹子做成实心后,在自身重量的压力下它会摇摆不定而失去平衡．由于竹子品种的不同,生长的高度也不一样．毛竹可以参天,但把毛竹做成实心的,经科学计算,只能长到高梁杆那样高。

根据力学原理,一根杆件在其横向截面,应尽可能把材料向周边分布,正由于这样才形成了中空,而且,越是优质材料越是向边缘布置．竹子就是这样,竹子的表面呈现出青色的叫竹青,往往是竹编的好材料。

竹子的＂腹中空＂,增大了抗弯和抗断能力,而且降低了自身重量．任何植物,除了抗风以外,主要是抗衡自身重量．德国有一句谚语: ＂大自然很关心,不让树木长到天顶．＂树木之所以长不到天顶,是受风力和自重的制约,竹子之所以有现在的高度,功劳完全归于＂腹中空＂．仔细观察自然界,像竹子那样＂腹中空＂的植物还真不少哩,如麦子、高梁、玉米、芦苇等。

文学家歌颂竹子的气节,从力学的角度来说,竹子的竹节是抵抗横向剪切的关键,是竹子强度有机的部分．农业上小麦减产主要原因之一是＂倒伏＂,那是小麦返青拔节时,由于雨水过多,生长迅速而拔节快,形成节与节之间间距大,减低了麦秆的抗剪能力,头重脚轻杆软倒伏于地的缘故。

一个建筑,都是由很多杆件组合而成的,有的杆件承受压力,有的杆件承受拉力,有的杆件承受弯曲,有的杆件承受剪切,有的杆件承受扭转,有的杆件承受以上几种情况的组合受力．对于长而细的承受压力的杆件,它的破坏并不是由于强度不够而折断,而是由于不能保持原来的直线而偏移,虽然没有折断,但偏移而离开了原来直线位置,同样会导致整个建筑的破坏,这种现象在科学上称为＂压杆失稳＂。

压杆失稳在建筑上产生过很多严重事故:

1907年加拿大魁北克的圣劳伦斯河上的钢桥,当时正在架设中间跨桥梁时,由于悬臂钢桁架中个别受压杆失去稳定产生屈曲,造成全桥坍塌；1925年,前苏联的莫兹尔桥在试车时,也是受压杆件失稳而破坏；1940年,美国的塔科马桥,刚完工4 个月,在一场大风中,由于侧向刚度不足而失去稳定,使整个桥梁扭转摆动而破坏；美国东部康涅狄格州哈特福市中心体育馆,能容纳12500 人的大跨度网架结构,于1971年施工,1975年建成,在1978年的一场暴风雪中倒塌,事故的原因也是个别压杆失稳。

面对着自然界中的狂风暴雨,青竹节节上升,自然优化,适者生存,合理受力,给人们带来了众多的启示。