best song ever两根手指头捏起金砖？
教学目标：1、知道正压力和静摩擦力的关系
2、了解静摩擦因数
教学重难点：colony对物体正确受力分析，知道f与N的数学关系
约翰内斯堡是个依靠黄金兴起的城市，自然会有以黄金为主题的主题公园，坐落在约翰内斯堡西南部的金矿城主题公园（Gold Reef City）干脆就建立在一座废弃的金矿上。这里不仅有各式各样的游乐设施，还依据黄金开采冶炼的故事造了几个博物馆，平常也有和黄金有关的表演。这里面最吸引人的一个，就是一个叫做Gold Pour的表演。
补习英语爱不胜防这个表演呈现的是黄金冶炼的一个步骤。黄金在矿石中的含量很低，需要通过各种物理和化学方法精炼。初步精炼的最终一个步骤，就是把已经初步提纯的黄金熔化，浇筑在一个模子里面，铸成金砖。这个表演演示的就是这个浇筑过程。一次浇筑大约是400盎司黄金，重量差不多是12.4公斤。看着工人们从红彤彤的烘箱里面夹出烧得发亮的坩埚，把里面冒着火焰的金水浇筑在模子里面，等待略微冷却后再把仍旧发光的金子从模子里面扣出来，形成金灿
灿的金砖，还是很令人兴奋的。特殊是这个表演的时候，还会提示你，现在的金价是多少钱，这些金子，虽然只有88%的纯度，一共值多少钱。看着价值几十万美元的东西就在眼前几米的地方，很少有人会不心动。在线翻译 google
更刺激的在后面。表演结束的时候，工人会拿出来一块以前浇筑好的金砖(刚浇筑的那个还热着呢，不能碰)，让全部观众亲自摸一下，满足观众们摸一次金砖的猛烈愿望。同时，工人会向你发出挑战。看到眼前这块金砖了么？顶部长25厘米，宽7厘米，底部长接近28厘米，宽不到10厘米，高3.5厘米。这么一个黄灿灿的家伙，假如你能用拇指和食指两个手指头，从上方夹住金砖的侧面，把金砖提起来，那么，这个价值几十万美元的东西，就可以让你抱回家！去看这个表演的几乎没有不去试试的，不过传奇还没有人成功过。怎么样，是不是想马上打飞的到南非试试？不过，在订机票之前，咱需要先算算，到底有没有这个可能。
单臂提起二十多斤的重量对大多数人来说都不成问题，但是金砖上面没有把手，我们能用拇指和食指捏起金块吗？这是一个简洁的力学问题，让我们先来做一下受力分析。
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【金砖的受力分析图】
如上图所示，金块受到这么几个力的作用：
冲刺iml1. 竖直向下的重力G，等于金块的质量（12.4千克）乘以重力加速度ɡ（取10牛顿每千克）；
2. 拇指和食指分别对金块两侧的压力，两边一样大，都记作N，这个力垂直于金块的侧面；attitude是什么意思
3. 由于手指有和金块发生相对运动的趋势，但是又没有相对的滑动，金块会受到沿着侧面对上的静摩擦力f=μN，μ是手指和金块之间的静摩擦系数。
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将金砖侧面和底面的夹角记作θ，依据几何关系我们可以得出，竖直方向上金砖受到的合力F为（取向上的方向为正方向）
F=2μN sin(θ)-2N cos(θ)-G，
其中，第一项是两侧受到摩擦力f向上的重量的和，其次项是两个手指对金块压力N向下重量的和。这样，我们用来提起金砖而给金砖施加的压力，一部分成了对我们的阻碍。不过，只要我们施加的压力N能够使得F大于零，我们就能把金砖抱回家！
可是，假如θ角小于某个数值的话（θ＜arccot(μ)），即使不考虑重力G，其次项的贡献也会比第一项大。要真是这样的话，哪怕是项羽、李元霸、施瓦辛格或者超人来了，也不能把金砖抱走。那就太坑爹了。
还好问题没有这么严峻。依据问题里面的给出的上面宽7厘米、底面宽10厘米、高度3.5厘米的数字计算，θ角为66.8度，而只要μ比0.43大，其次项就不会比第一项大。金砖的标准规定了大小有肯定的浮动范围 [1]，实际的角度和这个数字不肯定完全吻合，不过应当差别不大。人的手指和这种不太纯的黄金之间的静摩擦系数没有查到，实际上手和黄金的静摩擦系数也没有查到。不过，可以查到手指和铝的摩擦系数平均为0.6，和橡胶的摩擦系数平均为0.9，而且随着压力的增加，摩擦系数有减小的趋势[2]。因此，我们有理由信任，除非蜘蛛人出马或者偷偷往手指上抹万能胶水，手指和黄金的静摩擦系数应当不会超过1，比较可能的猜想是接近0.5到0.6的样子。
