劳动最光荣:快来看几种传统农具的力学原理( 四 )

如图2所示,刀把设计为曲线主要原因有两点:

提高刀把末端的施力点以缓解疲劳。传统农业生产中,要求收割的麦秆越长越好,换言之,留在地里的麦茬越短越好。前者是因为麦秆可以作为牲口的饲料,后者则是为接下来播种玉米提供便利。在这种情况下,割麦时要求刀刃越低越好。显然,对直线刀把而言,施力路径应沿图2中虚线方向,割麦人就需要最大限度地弯腿弯腰,在夏季烈日暴晒的环境下,极易疲劳。显然,刀把设计为曲线时,可显著提高刀把末端施力点,使割麦人腿部较为舒展,从而有利于缓解割麦人的疲劳。

降低刀片打滑割伤左手的风险。如图3所示,若使用直线刀把,在不断重复的割麦过程中,割麦人由于过度疲劳,会无意识地抬腿伸腰,从而使握持端施力点上升,此时,刀片与麦秆之间的钝角进一步增大(如图3左图),加之麦秆干硬,容易打滑而割伤左手。由于刀片锋利异常,事故一旦出现,往往会报销割麦人整个割麦季,这在“龙口夺食”的夏收时节,后果不堪设想。对曲线刀把而言,如图2所示,当在刀把末端施以力F时,由于握持端施力点和刀刃着力点不在一个水平面上,使得镰刀沿刀刃着力点产生一个向下的“低头力矩”,该力矩可以使刀片与麦秆之间的钝角减小,更趋近于垂直(如图3右图),从而减少“打滑”的风险,保证了割麦人的安全。

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