華慶富

拔河比賽可謂是體育運(yùn)動(dòng)中最受歡迎的項(xiàng)目之一，它是一項(xiàng)群體合作項(xiàng)目，每一個(gè)隊(duì)員都要全力以赴才能最終獲勝。只要是比賽，就會(huì)有輸有贏。拔河比賽為什么輸？輸?shù)囊环搅庑h！這是一般人認(rèn)輸時(shí)常常說的一句話。其實(shí)不然！輸?shù)舭魏颖荣惖脑蛑辽儆?個(gè)方面：

1.腳與地面的摩擦力小

如圖1所示，拔河比賽時(shí)，A通過繩子對(duì)B施加一個(gè)拉力FAB，同時(shí)B也通過繩子對(duì)A施加一個(gè)拉力FBA，因?yàn)槭峭桓K子，所以FAB= FBA。對(duì)于A而言，水平方向上他還受到地面施加給鞋底的靜摩擦力fA；對(duì)于B而言，水平方向上他還受到地面施加給鞋底的靜摩擦力fB，如果此時(shí)FBA>fA的最大值，F(xiàn)AB≤fB的最大值，則A隊(duì)員被B隊(duì)員拉過來；反之，則B隊(duì)員被A拉過去。我們可以通過一個(gè)小實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下這個(gè)原因：

如圖2所示，取出兩個(gè)相同的實(shí)驗(yàn)小車A、B，相對(duì)放在一塊水平放置的長(zhǎng)木板上，再將兩個(gè)完全相同的條形磁體的異名兩極相對(duì)，分別放在小車上，松手后我們看到，A、B兩輛小車因?yàn)閮蓚€(gè)異名磁極相互吸引力分別大于地面給小車的摩擦力而相互靠近。如圖3所示，在B小車所在的半邊木板上鋪上一塊毛巾，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，松手后我們看到，木板上的A小車向著毛巾上的B小車運(yùn)動(dòng)過來，而毛巾上的B小車紋絲不動(dòng)，此時(shí)A、B兩小車之間的相互吸引力并沒有發(fā)生改變，A小車受到木板面的摩擦力也沒有改變，只是B小車受到的摩擦力增大，等于A小車對(duì)它的吸引力，所以A小車向B小車運(yùn)動(dòng)，而B小車卻沒有運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的A小車就相當(dāng)于拔河比賽中輸?shù)囊环?，B小車就是拔河比賽中旗開得勝的一方。

至于為什么A、B兩隊(duì)所受到的地面的摩擦力大小有差別呢？從決定滑動(dòng)摩擦力大小的因素考慮，可能是因?yàn)檩數(shù)囊环叫?、地面比?duì)方光滑，也可能是因?yàn)檩數(shù)囊环疥?duì)員對(duì)地面的總壓力小于對(duì)方。

2.手與繩子摩擦力小

如圖4所示， 拔河比賽時(shí)，A對(duì)B手中的繩子施加一個(gè)拉力FAB，同時(shí)B的手也對(duì)手中繩子施加一個(gè)靜摩擦力fB，而B也對(duì)A手中的繩子施加一個(gè)拉力FBA，同時(shí)A的手也對(duì)手中的繩子施加一個(gè)靜摩擦力fA。因?yàn)槭峭桓K子，所以FAB= FBA。如果此時(shí)FAB>fB的最大值，F(xiàn)BA≤fB的最大值，則A隊(duì)員將B隊(duì)員手中的繩子拉過來；反之，則B隊(duì)員將A隊(duì)員手中的繩子拉過去。因?yàn)槔K子中心上的系好標(biāo)志物被拉到了另外隊(duì)員的一方，所以判該隊(duì)隊(duì)員獲勝。顯然，獲勝是因?yàn)檩數(shù)囊环绞謱?duì)繩子的摩擦力小于對(duì)方導(dǎo)致的。我們也可以通過一個(gè)小實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下這個(gè)原因：

如圖5、6所示，伸出雙手，從兩邊握住一支鉛筆的兩端向兩邊拉，因?yàn)槭峭粋€(gè)人的兩只手，所以很難將鉛筆從另一只手中拉出來；若將鉛筆右端涂上少許色拉油，再次用雙手握住鉛筆的兩端，稍一用力向兩邊拉去，右端鉛筆立刻滑落出來！

3.重心太高

如圖7所示，拔河時(shí)我們可以把人看作是一個(gè)杠桿，如果人向后傾斜，重心將會(huì)降低，此時(shí)作為阻力的重力G不變，但是重力的力臂LG將會(huì)變長(zhǎng)為L(zhǎng)′G，即阻力臂LG變長(zhǎng)為L(zhǎng)′G，而作為動(dòng)力的拉力 F也不變，但是拉力力臂LF變短為L(zhǎng)′F，即動(dòng)力臂LF變短L′F。因?yàn)閯?dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即G×LG=F×LF，因?yàn)镚、F不變，而LG變大為L(zhǎng)′G，LF變小為L(zhǎng)′F，所以G×L′G>F×L′F，因此人體向后傾斜，不容易被對(duì)方拉過去，容易獲勝。

我們還是用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這個(gè)道理：

如8、9甲所示，在一個(gè)杯子里裝滿大米并壓緊，將一支鉛筆豎直插入大米中再次壓緊，用細(xì)線將彈簧測(cè)力計(jì)的鉤子固定在鉛筆的中間，測(cè)量拉翻杯子所用的力F1；如圖9所示，將這個(gè)杯子里的大米重新壓緊，將鉛筆傾斜著插入大米，保持插入大米中的鉛筆長(zhǎng)度不變，再次測(cè)量拉翻杯子所用的力F2。很明顯，F(xiàn)1

4.拉力不在一條直線

因?yàn)榘魏颖荣愂且豁?xiàng)集體運(yùn)動(dòng)，十幾個(gè)人甚至更多的人在一邊拉一根繩子，每一個(gè)人的作用力要與繩子在一條直線上，根據(jù)同一條直線上力的合成規(guī)則，合力為每一個(gè)人出的拉力相加，這樣他們的合力才會(huì)獲得最大值；如果每個(gè)人的力各自為政，并不與繩子在一條直線上，最后落到繩子方向上的力都小于各自所出的力，因此最后沿著繩子方向的合力將大大減小。

對(duì)此，我們當(dāng)然還可以用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

如圖10所示，A彈簧測(cè)力計(jì)用2N的拉力沿著豎值向下的方向直接拉著C彈簧測(cè)力計(jì)的秤鉤，B彈簧測(cè)力計(jì)通過一根繩子用3N的拉力沿著豎值向下的方向拉著C彈簧測(cè)力計(jì)的秤鉤，C彈簧測(cè)力計(jì)顯示的是A、B兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)所出的拉力的合力，等于5N；在圖11中，A彈簧測(cè)力計(jì)用2N的拉力沿著斜向下的方向直接拉著C彈簧測(cè)力計(jì)的秤鉤，B彈簧測(cè)力計(jì)用3N的拉力沿著斜向下的方向直接拉著C彈簧測(cè)力計(jì)的秤鉤，C彈簧測(cè)力計(jì)顯示的是A、B兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)所出的拉力的合力，小于5N。

說到這里，你該明白拔河比賽勝敗的奧秘了吧？下次再遇到拔河比賽，別忘了和你的伙伴們悄悄地耳語幾句哦！