Page 50 - 魅力机器——玩转趣味机械
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魅力机器——玩转趣味机械
阶段二：讨论归纳
1. 问题。
（1） 图 3-1 中的儿童是怎样爬杆的？
（2） 爬杆时人的手和脚（腿）各起到什么作用？
（3） 为什么手心出汗时爬杆变得困难？
2. 讨论与归纳。
（1） 徒手爬杆。
回忆年少时爬杆的动作或现场实践一下，首先双
臂向上，两手紧握铁杆引身向上，然后双腿弯曲向上
并紧紧夹住铁杆，松开双手，握住更高一截铁杆，再
图 3-1 一次引身向上。在此过程中，手臂和腿部的力量引身
向上，手和腿脚与铁杆间的静摩擦力抵消身体的重力。如果手心是湿的，手与杆之间的静
摩擦力就会变小，当静摩擦力不足以抵消人的重力时，人就会往下滑。
（2） 利用工具爬杆。
图 3-2 图 3-3
电力工人利用脚扣攀爬，可以更加省力快捷，其原理是利用
杠杆原理，借助人体自身重量，使脚扣紧扣在电线杆上，脚扣的内
侧一般有突出的小齿或防滑胶套来增加摩擦力，从而使人稳稳地
“站”在电线杆上。抬脚时脚扣承受重力减小而自动松开，便能顺
利地跨上一截电线杆，协调双脚的动作，工人就能轻松地爬上爬
下。
根据以上分析，机器人沿杆子往上爬升时将有几种力的参与，
如图 3-4 所示，一是往上提升的力（F），它必须大于机器人自身受
到的重力（G）；二是克服机器人下滑的静摩擦力，由握（抱）杆的
装置产生，这个装置因机器人所受重力，形成对杆的正压力（N ） 图 3-4
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