爬电线杆的脚蹬是什么原理

在爬电线杆时，工人师傅往往会穿着一套脚扣，只要将它扣在线杆上，就能轻松完成攀爬，而且也不用担心会滑下来。这不禁让人好奇，小小的脚扣到底有何神奇之处？他所依靠的原理又是什么呢？这就不得不提到神奇的自锁现象了。一个物体受禁摩擦力作用，禁止当外力试图让这个物体运动时， 外力越大，物体就会被挤压的越紧，变得更不容易运动，也就是他的最大禁摩擦力，保护能力越强，而这种现象就是自锁现象。作为一种力学上常见的物理现象，它分为水平面、 竖直方向以及斜面三类。将一本书放在粗糙的水平面上，只要给予适当的力推动，当这鼓励超过书本与桌面的最大劲摩擦力时，他就能向前平移。可若是采用竖直的力去推他，这本书却会纹丝不动，这就是水平面的自锁现象。缓慢调整力的方向，你会发现书本又慢慢动了起来， 他能动的关键就在于力的方向与数值方向的夹角需要超过一定角度。而数值方向的自锁现象指的是紧靠在数值墙壁上的物体，在适当大的外力下就能保持静止。一旦外力大到重力可以忽略时，不管是向斜向上或是向斜向下的力， 他发生自锁的条件都与水平面自锁现象是相同的。而我们看到工人师傅在爬电线杆时所利用的便是树枝方向的自锁现象，此时脚扣会与线杆之间产生巨大摩擦，从而维持工人师傅的稳定。 不过为了安全起见，现如今工人师傅所用的脚扣都是经过改良后的版本，就比如在接触线杆的一面增加摩擦力，并且在防滑胶上加装铆钉，极大增强他的摩擦力度，解决了传统脚扣接触点单一、容易滑脱的缺陷。 不过，这一切的基础都是需要保证电线杆足够干燥，一旦遇到下雨天时，电线杆上就会布满雨水，它的表面 面会变得相当湿滑，此时哪怕套着脚扣去爬，发生滑跌，危险的可能性也大幅度增加。最后一种便是鞋面上的自锁现象。处于鞋面上的物体下滑的难易程度与倾斜角的大小与其接触面低镜摩擦因数有关，和物体本身的质量以及接触面无关。当他的轻脚小于摩擦脚时， 人们无论在鞋面上放置多重的物体，他都不会向下滑动。在掌握了这一原理后，我们也可以将它应用在生活中。一九九九年， 我国首次北极科学考察队就乘坐自行研制的雪龙号科学考察船，对北极地区进行了全方位的科学考察，获取了一大批珍贵的材料。在北极地区行驶时，一旦遇到厚厚的冰层， 雪龙号科学考察船就会依靠自身重力压碎周围的冰块，并且将碎冰挤向船底。倘若这些碎冰挤在了冰层和船体之间，船体就会受到巨大的测压力，从而发生解体。依靠自所现象，我们必须找到船壁与树枝平面之间恰当的倾斜角，才能确保科学考察工作顺利进行呀。

嗨嗨嗨！大家还能否记得当年上学的时候老师们的神迹呢？有的能徒手画圆，有的粉笔头扔的是又远又准，但是有没有人注意到哪个老师能在黑板上又快又均匀的画出虚线来呢？ 画虚线是件很麻烦的事情，不光需要短线的长短差不多，还要兼顾短线间的距离，但是这并不能难倒老师们，其实操作起来还是很简单的，只需要把粉笔倾斜一定的角度，在直线的末尾的地方就会出现又直又均匀的虚线，因此只需要稍加练习， 就能快速画出又直又均匀的完美虚线了。 与用粉笔画虚线道理相同的还有这个啄木鸟玩具，把啄木鸟从杆子顶端松手滑下，就会发现整个过程并不是非常 流畅，啄木鸟一边啄木一边一顿一顿的下滑，就像电动玩具一样。不过仔细观察下滑的过程的话，就会发现这其实也是一条虚线。 那这到底是什么原因呢？其实在这些过程中运用到了一个物理概念，叫做摩擦脚。 比如桌面上有一本书，水平推动的时候，需要克服书自身的摩擦力，当推力大于摩擦力的时候，书本就会发生移动。但是当你朝斜下方推动的时候，就会发现要让书本移动需要花费更大的力气，甚至超过一定角度的时候，无论用多大力气都不能把书推动。 我们画一个简单的受力分析，当书本禁止在桌面上时，受到重力和支持力从一侧推动的时候，就多出了推力和摩擦力，此时书本受到的最大摩擦力等于压力乘以六，但是把推力方向更换为斜下方时，受 力图就会有所改变。斜下方的推力可以换算成朝前的推力 f 一和向下的压力 f 二。于是我们得到了这几个等式， f 一等于三，二法 f f 二等于 cos 二法 f。 摩擦力 f 等于俱加 f 二六 竖直方向上支持立 n 等于 g 加 f 二。水平方向上若书本不能滑动，需要摩擦力 f 大于等于 f 一，不难得出， f 二加 g 乘以六，要大于等于 f 一，也就是六。 f 乘以 cos 阿尔法加上六 g 大于等于 f 乘以三阿尔法化减可得三阿尔法减去六。 cos 阿尔法小于等于 f 分之 ug。 若 f 趋近于无穷大的时候，右边整势将趋近于无穷小。也就是说，三阿尔法减去六乘以 cos 阿尔法小于等于零，也就是 tangent 阿尔法小于等于六。此时的这个临界角度，阿尔法 就是摩擦脚。当角度小于摩擦脚时，无论用多大的力气也不能推动书本移动，这个现象就叫做摩擦自锁。摩擦自锁在生活中经常见到，维修工人在攀爬电线杆时，脚上穿的脚扣同样是运用了摩擦自锁的原理。 啄木鸟也是一样的道理，在他向后摇摆的过程中，会带动套筒与树干产生接触，摩擦力变大，直到完成自锁。 当往前摆动的时候，套筒的摩擦力就会变小，从而继续移动。也就是说，小鸟来回摆动，导致套筒跟树棍之间的摩擦角不断的变化，套筒因此也在自锁和滑动之间不停地切换，从而产生了一顿一顿下滑的现象。 在黑板上画虚线也是一样的道理，当粉底的夹角小于摩擦脚的时候，粉底处于自锁状态是不能做到滑动的，因此只能在黑板上跳跃着前进，并且由于是自锁造成的这个痕迹，所以他要比滑动的时候力气要更大，这也是擦黑板的同学吐槽虚线难擦的原因哦。

戴上脚扣，电线杆上也能行走自如，这便是早期电工维修电线时的法宝，有了它，爬电线杆就不会再受限。不光是电工，种植椰子的农户在采摘椰子时也会利用它 爬椰子树，简直如履平地，轻轻松松就能登顶。那这个脚扣到底有啥玄机？为啥人在柱子上行走也不会滑下来呢？ 其实这里利用到了力学的摩擦自锁的现象，也就是如果作用于物体的主动力的合力 q 起作用线在摩擦角之内的话， 无论这个力有多大，总会有一个旋反力二与之平衡，此时物体就会保持静止状态。电工在进行攀爬作业时，可以通过调节脚扣卡臂的长度，让卡臂的角度满足安全角度。单杆时利用高 杠杆作用，借助人体自身的重量，使得另一侧紧扣在电线杆上，产生较大的摩擦力，从而使人更容易攀登。此时如果忽略角扣自重的话，角扣的水平方向上存在着压力平衡，数值方向上存在着摩擦力与电工重力的平衡，角扣就会处在静止状态， 即使电工的重力再大，也无法将平衡打破，如此就能在电线杆上自如的攀爬了。

别走，别走，别走。你下来，下来，下来。来，我给你示，我给你示范一下。

一分钟教你学会脚扣灯光！脚扣灯光的正确操作方法有，一、戴好安全帽。 二、检查安全带是否有断裂、开裂的，并系好安全带长雾绳。 三、检查脚扣是否有开裂、断裂、腐蚀等。四、检查电线杆是否有倾斜、松动、开裂、腐蚀等。 五、灯杆前在杆下做冲击试验，确保安全之后准备灯杆。六、灯杆一步一步踏稳安 圈带细牢平齐，腰部注意头顶部件碰撞。七、电线杆下大上小， 注意慢慢缩小脚扣，并电线杆直径相匹配。八、高空作业安全第一，脚踏稳安全带细牢。

大家好，欢迎收看北方玩具城，这是一辆钢铁快速的经过着了，这是一个十字的路口，有一个人类呢刚好了经过着他左边观察了一下， 他站在这个地方干什么呢？哇哦，好像是表演那个杂技一样，玩了一些红灯， 现在他们呢开始站在左边还有右边呢展开那个交通呢，不过呢他们两个呢闪亮的颜色呢，有点不一样呢，哈哈哈哈， 单轮脚踏车，而且呢他们也在这个地方的保持平衡，可以说是比较厉害的，现在他们在轨道上面呢表演了一个呢 技术了，其实我们之前所谓的杂技，一辆呢蓝色的火车刚好经过了，还有了那些电线杆， 他们还会在电线杆上面呢骑行的，这一种是他的骑行很危险的，如果呢一旦漏电了就很危险了哦，千万不要模仿。现在呢我们去到另外一边了，他们呢开始下坡了， 然后呢在一个了坡道上面呢，一上一下的他们都能保持的特别的顺畅， 可以说是比较厉害，这一次呢变成了跑酷了，跟我们呢品尝那个跑酷游戏一样，有高铁或者是火车经过的时候呢完成的避开， 现在呢又去到另外一个地方了，他们呢来到这个地方也停了下来，不过呢有一个呢是红灯，有的是绿灯的，到底是哪个才是正确的呢？这一次的我们一定要相信呢是红灯来的 的，红色，绿色，紫色还有蓝色的，他们在这个地方呢指挥完之后呢又去另外一个地方了，红灯蓝灯，他们好像是哪一场呢漫长的旅行。

最近在网上看到一个小游戏，这需要我们身体和树之间至少产生一个大于体重的净摩擦力，许多人感到不可思议，其实这个应用在生活中早就有 电工在爬电线杆的时候就用到了类似这样的工具。我们只需要将身体抽象为这样一个模型， 就会发现在力的作用下，身体就会产生较大的摩擦力，从而将人体牢牢的固定在树上。这个攀爬工具在人重力的作用下， a 点和 b 点都会 产生很大的压力，进而产生很大的净摩擦力。刚才的视频中，人体其实就可以抽象为这样一个爬杆神器。

你会再过六公里啊，点首歌希望能忘记。做你的朋友吗？首先要进行现场围壁，检查工作场地和电线杆是否存在安全隐患，选择好相应的安全工具并对其检查。 上钢前要对脚扣和围杆带进行冲击试验，没问题后先带围杆，带上杆过程中脚扣不能掉落，身体垂直，并切记双手搂抱电线杆。到达作业地点时高挂安全绳 备用，再进行作业，作业完毕后就可下岗，最后将安全用具放回原位即可。

这款小车真的会爬电线杆吗？啊，粉丝们，你们看，迫不及待的我同时购买两种不同款式的玩具车，你们说就这么个小型的红色的越野车，它就能神奇的爬电线杆，不知带这个翅膀的小型直升飞机，它究竟能不能爬这个电线杆呢？ 那么好，现在呢，我们就去户外找个有电线杆的地方，来测试一下这两辆玩具车的神奇之处。咱们首先来测试这辆可爱的直升飞机，看他究竟能不能顺这个电线杆往上行驶。来吧，开始启动。 天呐，这咋摔下来了，那么好，咱们现在来测试一下这一辆红色的小型越野车，看它究竟能不能爬这个电线杆，咱们开始启动发射。 据说有百分之九十九的人不能用剪刀手，同时点赞和关注我来试一下，看我行不行。你们看，我成功了，可能是我的手指比较大，所以我能成功，你们试一下你们能不能成功？假如闭上眼睛呢，在屏幕上打出几个数字，就是你下月的零花钱，我来试试， 我的天呐，这八百七十二，这应该没人比我打的还多吧，哈哈哈，粉丝们，接下来你们可要瞧好了，现在就是见证奇迹的时刻。哇塞，这个小车真的爬电线杆了，我的天呐， 这么神奇吗？这也太有趣了，向下行驶的速度也挺快的，哈哈哈，一个字，绝！点个关注，后期视频更加精彩！