登山杖的科學原理

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選擇趁手的戶外裝備，最忌諱知其然而不知其所以然。

如果你希望登山杖能夠成為你的左膀右臂，利用它走得更遠更輕鬆，那麼，了解它的物理原理，就是不可或缺的一環。

↑↑攝於廣東船底頂

摩擦原理

內鎖型（twist lock）和外鎖型（flick lock或者 flip lock）登山杖都是利用了摩擦的原理。當鎖緊鎖扣時，鎖扣和杖桿的內壁緊密貼合，二者間產生很大的壓力並引起摩擦力，以此來支撐身體。

擰得越緊，摩擦力越大，但是擰開越困難。

關於鎖扣無法鎖緊的調節方法：

內鎖：

通常由於鎖扣內部有水導致，將登山杖鎖扣鬆開，將杖桿抽出來，甩出上節桿內部的水並擦乾下節桿，然後重新插入。如果鎖扣損壞，那就趕緊買根新的吧。

外鎖：

鎖扣上有螺絲，適度擰緊螺絲。如果螺絲擰得過緊，則無法扣緊鎖扣。強行扣住的話，則會引起鎖扣明顯變形甚至折斷。

內鎖VS外鎖

提示：

扣緊（擰緊）鎖扣後，兩隻手握住一根登山杖，將上半身的重量放於登山杖上，如果杖桿不收縮，則說明登山杖已經鎖緊。若杖桿回縮，則要擰緊一點，確保鎖扣牢固又不至於過緊。

延伸：

我們常常聽到一句話：「不要用登山杖拉人，除非他是你的仇人！」，卻不明其背後的原因。其實，這和滑動摩擦力有一定的關係。登山杖鎖扣的和杖桿內部之間的摩擦力有限，很有可能無法承受整個人體的重量。

此外，登山杖的鎖扣結構、拉人時登山杖的受力狀態、登山杖的質量都會影響到登山杖所能承受的拉力。

薄壁結構理論

登山杖的杖桿是空心的，其實不僅僅是為了減輕重量。登山杖受力後，會出現微小的彎曲，此時杖桿的外側是主要的受力區域，內部反而不起多少作用。

因此做成空心的不僅對結構的強度影響不大，還可以大大減輕重量。

提示：

由於登山杖的桿壁極薄，杖桿受到局部的壓力時，很容易變形。所以要保護好登山杖，不可踩踏杖桿，並防止其他物體擠壓杖桿。

徒步過程中，如果杖桿插入土中或岩石縫隙中時，一定要垂直拔出。可以小幅度晃動，但是絕對不可劇烈晃動，否則很容易導致杖桿變形或者是折斷。

延伸：

鋁合金杖桿變形後可以矯正，矯正完成後一定要用放大鏡仔細觀察，看表面是否存在裂紋。如果沒有，可以繼續使用，但是不建議在高強度的路線中使用。

因為將變形金屬再矯正回原來的形狀後，都會導致材料內部應力的變化。在使用過程中，矯正位置的受力後很容易發生應力集中併產生細微的裂紋，不知何時就會斷裂。

壓桿穩定理論

對於細長的杆子，當其承受確定的壓力時，它的長度不能超過某個定值的，否則就會發生過大的彎曲並且損壞。

登山杖就是典型的細長壓桿，所以當杖桿抽出來足夠長時，會看到「Stop」的提示，每一節杖桿的長度絕對不要超過此位置，且調整登山杖時，要保證每一節的長度相同。

預應力結構的原理

（僅應用於Z）

Z杖內部有一根鋼絲繩或者是粗橡膠繩，當將登山杖各節杖桿拼合併固定好卡扣後，內索就會拉緊，從而使各節杖桿緊扣在一起，使得看似鬆散的登山杖能夠承受身體的重量。

鋼絲繩和橡膠繩Z杖

Z杖卡扣

使用登山仗的注意事項：

1?在內鎖和外鎖型登山杖間，最好選用外鎖型的。因為外鎖型的登山杖更加的可靠且便於使用。在寒冷環境中很容易因為手指無力導致內鎖型登山杖無法解鎖。

在下雨時，也會因為登山杖濕滑，而產生同樣的問題。而外鎖型登山杖則無此類問題。

2?不用登山杖時，將鎖扣鬆開。因為鎖扣的材料長期受力的話，會產生鬆弛的現象，儘管我們看不出來。就像彈簧，一直拉伸或者壓緊，彈性必定會受到影響。

3?將泥托擰到登山杖上或是隨包攜帶。這樣一旦遇到鬆軟的地面或者積雪，就可以防止登山杖插入過深，避免杖桿意外破壞或者是因杖桿從鎖扣中脫出來而丟失。

4?在徒步過程中，需要不定時的檢查登山杖鎖扣的鎖緊程度。如果鎖扣鬆動則要及時緊固，避免發生意外事故。

↑↑船底頂傷心大草坡

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