一张纸板,几根吸管!高一学生玩转物理自制机械臂
2025-05-24 11:05:00 来源:极目新闻

新闻记者 张裕

通讯员 朱聪

实习生 张子彤

一张纸板,几根吸管,便制出了机械臂,她就是来自湖北省水果湖高级中学高一(10)班的龚雨欣同学。23日,龚雨欣在接受采访时表示:“这个机械臂主要运用到物理方面的知识,像液压传力传导的帕斯卡定律,还有杠杆原理。”

龚雨欣从小便钟情物理,“之前小时候对物理学没什么太大概念,只是单纯喜欢做手工,对一些东西比较好奇。”直到初中接触物理课程,她才被深深吸引,“初中物理老师讲得很有意思,我对那些知识也比较感兴趣,理解得也更深刻,感觉更容易上手操作。”

谈及制作机械臂的灵感,龚雨欣表示源于生活中的常见机械,“路上的起重机、修地铁的设备,这些都让我想把机械臂做出来,好好了解一下。”但设计过程困难重重,“一个难题是机械臂限位问题,前面的臂重心靠前,容易倒;还有旋转关节,要保证能转且牢固。”她通过巧妙的方法解决了这些问题,“我在螺丝的地方用两个东西卡住,这样既能固定又能旋转;把底座加深,增强承重,机械臂就不容易前倾了。”

龚雨欣告诉记者:“之前失败了三四次呢!因为要不断调整才能成功。”由于是利用课余和假期的零碎时间制作,整个过程持续了两周;若集中精力制作,“4个小时差不多能完成。”

“老师给我提供了建议,爸爸帮我完成了注射器的打孔,这种需要大力气的活我做起来有点困难;妈妈则帮我整理材料。”除了制作机械臂,她还喜欢画画和拼乐高。

在学习物理时,龚雨欣认为思考全面、严谨细心至关重要,“目前学习来看,思考要全面仔细,保持严谨的心态,计算的时候也要细心。”在机械臂制作过程中,数据调控让她印象深刻,“像灌多少水、液压里面的配比,这些数据不太好调控,需要耐心去试。”

对于如何将物理知识运用到实际发明创造中,龚雨欣分享了自己的经验:“首先要把物理知识学透,然后观察生活中的例子,借鉴运用。但一定要先打好理论基础,才能运用到实际。”她还谈到了理论与实践的关系,“我们现在学的知识比较理论化、理想化,和实际有相似也有不同。要先发现不同,找到共性,再用实际现象理解理论化的数据。”就像在操作机械臂时,她发现了理论与实际的出入,“推拉注射器时,活塞和内壁有摩擦,但理论计算没考虑到,这就导致推动不那么灵活。”她尝试用润滑油减小摩擦,“但要定期涂,不然还是会有摩擦,不过对我这个小机械臂来说,整体运作影响不大,如果是大型设备,影响可能就大了。”

对于培养物理和工程科学兴趣,龚雨欣觉得氛围很重要,“我从小是在玩中学,刚开始接触学习时心情比较轻松有趣,所以能更好接受。我觉得要兴趣优先,不要功利化,在轻松的氛围里培养兴趣,让自己发自内心地喜欢。”在理解理论知识方面,她建议结合现实,“可以用现实的东西解释理论,这样更好理解接受,学习物理时做些小实验,这是相辅相成的过程。”

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