七夕没人陪？我修炼了一手抓娃娃绝技
……
什么，已经是七夕第二天了吗？
我竟还是一个人吗？
既然如此，
今天，小编就去抓一个回来！
去哪儿可以抓？
抓什么？
当然是——去娃娃机抓娃娃啦！
01
娃娃机的前世今生
抓娃娃机最早出现于20世纪初的欧洲。当时的工匠利用齿轮机械驱动制作了小型挖铲装置，成为可供孩子操作的糖果贩卖机。后来1951年时，娃娃机因为机器里的奖品换成了钱币而成为赌博设备，还被禁止了一段时间。
娃娃机可以分为单爪机、双爪机和三爪机，大家从小到大接触的最多的应该是三爪机。不论是哪种娃娃机，抓不到娃娃的过程还是非常相似的——
第一步，利用手柄，将爪爪移动至目标娃娃上方，并赶紧将爪子移动至最正的位置；
第二步，按下按钮，爪爪开始下落，心弦也绷紧了；
第三步，看到娃娃被完美抓住，心情放松了不少；
第四步，爪爪将娃娃抓起，回到最高点时，忽然格局打开松开，娃娃就落了下来，重重的砸回原处，伴随着心碎的声音。
这时就出现了一个广为流传的说法——娃娃机存在一个抓取概率，平均每隔10~40次失手，就能出现一次命中，这个抓取概率是由商家操纵设置的。
理性人一听，不禁皱眉——娃娃机掷骰子吗？我的一切努力和才华竟要被概率辜负吗？
不甘于命运安排，理性人索性买一台娃娃机，直接打开设置平台一窥究竟——原来，商家控制的并不是命中的概率，而是爪子的松紧程度。一般来说，爪子下降到最低点的时候输入一个高电压，娃娃会被抓的很紧；而上升到最高点的时候，电压降到前者的1/3~1/4，结果就是爪子变松，娃娃掉落。在这样的条件下，究竟如何才能突破概率限制、转型为优雅的抓娃娃大神，惊艳所有人呢？且听小编慢慢道来——
02
第零招——等待概率爪
这第零招……
别问，问就硬等，
在别人前功尽弃之后
你优雅的出现，
通过“保底触发”正大光明的获得娃娃。
如果非要说有什么技巧，
那就是你在等，
却又表现出没完全等的样子。
当然，这一步是新手必然经历的过程。别问小编怎么知道的（
所以，接下来才是真正的抓娃娃秘籍啦——
03
第一招——经典摆摆爪
在抓娃娃界，如果你还不知道“摆爪大法”，那基本可以判断，小破站和某乎逛的还不够。
（什么？你说这叫“晃爪”？那没事了）
摆爪，又称“晃爪”，是经典的“将计就计”之法。它将万恶的“松爪设置”，变成了自己计划的一部分（计划通.jpg）。简单来说可以用四个字概括——化直为弯曲，将抓娃娃的直线路径，变成了一条抛物线。
（来源：哔哩哔哩 爱抓娃娃的菠萝）
想要化折返运动为抛体运动，其实只需要在放爪之前，给娃娃一个水平方向的速度就可以了。而摆爪的目的也恰在于此——
在爪爪下落之前将其摇摆；
通过惯性使其下落过程仍然伴随着摇摆，最后，爪头抓住娃娃时，爪尾斜指向出口的上方（如图所示）；
这样，爪爪想要回到初始位置，必然要作用给娃娃一个指向出口的分力，此后爪爪在高处一松，娃娃就会以斜抛的姿态落入出口哦！
至于在什么时候放爪，理性人需要来一个周密的分析——
我们可以利用欧拉-拉格朗日公式来解决这个问题：
其中， 是拉格朗日量，它的定义是体系的总动能减去总势能，即
我们讨论的是二维单质点定轴系统，也就是假设娃娃机的爪子是一个无体积的质点，并且只在一个平面内转动，转动所围绕的轴的位置也是固定的，基本的自由度是2。
假设娃娃机的绳子匀速伸长，速度为 ,下落瞬间爪子离转轴的距离为 ,所以任意时刻的爪子沿绳方向的运动是固定的 。这个系统的沿绳方向的运动是确定的，这就构成了一个完整约束条件。因此最后体系的自由度为1，只有一个独立的广义坐标。我们取这个广义坐标为图中的 ,然后看图说话，写下动能和势能的表达式：
代入欧拉-拉格朗日公式得到运动方程
这是一个二阶常微分方程，我们可以对其进行数值求解，得到爪爪质心的运动轨迹图（具体的参数设置请见下图注）。可以看到，固定下落的初始位置时，不同的下落高度（y轴绝对值）对应着不同的抓取位置及方向，所以实际操作时，一定要根据爪爪与娃娃的距离情况，采取最合适的初始角度和方向！
以上便是摆爪大法的基本内容，你，学废了吗？？不过就算是学废了，当你走到一台真正的娃娃机旁边，会发现——你学会了摆爪，它竟然获得了防摆（甩）功能！
安装了防甩片后的爪爪，左右移动时就不能再摇摆了。（来源：哔哩哔哩 5Lit6YeO5qKT）
（娃娃机：村里刚通上网吗？）
04
第二招——狂暴转转爪
转转爪，又称“弧甩”，看起来不太优雅的样子，然而，在实战演练过程中，却是继“保底触发”后，最最常见的一招了。
（图片来源：哔哩哔哩 爱抓娃娃的winter）
它的原理与“经典摆摆爪”非常相似，也是靠化直为曲，只是它的摆动幅度较小，所抓取的娃娃要离出口比较近才行。
经典摆摆爪
狂暴转转爪
至于怎么让它转动起来，小编听一位朋友说，应该逆时针转动手柄。可以多转动几下，转动手柄的速度略快于爪子的转速，以保证加大而不是减小转动的幅度。转到何时下落，还是根据现场的情况和自己多年积累的经验吧！（才不是小编想偷懒
05
第三招——优雅弹弹爪
弹，弹，弹~ 娃娃机里的“弹式优雅”是被普遍认可的。毕竟，无论是摇摆还是转动爪爪，它撞到玻璃怎么办？就算不撞到玻璃，撞到那些花花草草……好了好了，它多少还是会伤害到“爪腕”吧！所以，采用优雅弹弹爪，你就不用担心店家旁人尖锐的目光，只管尽情的享受技术抓娃娃的快乐吧~
首先一起欣赏一下弹弹爪的优雅：
（图片来源：见水印）
弹弹爪的目标是将娃娃直接弹甩进坑出口里。在进行技术分析时，不能再将娃娃简单的看成一个质点，而要看成一个有一定体积的物体。步骤如下：
step 1
先观察所有娃娃机，找到一个与出口框高度齐平或比它略高的娃娃；
step 2
将爪爪移到目标娃娃的正上方；
step 3
轻轻的调整爪爪的方向（轻摇或转动手柄），使得三只爪指中，有两只平行并靠近附近的出口框，一只爪指独自在最远；
step 4
爪爪下落，抓住娃娃。此时的爪爪变成了一个杠杆——这是因为最远端的爪指“率先着陆”，直接搭在娃娃的表面（如图中A点所示），从此以后不再（向下）运动。以它作为支点，两侧爪指及爪的尾部将会继续向下移动，最后爪的尾部将斜指向出口上方（如图中B1点所示）；
step 5
爪爪的绳索收回时，爪尾部会先行一步，弹回到头、尾、绳在一条线上的状态（如图中B2所示）；但由于惯性，爪尾不会停在绳的延长线上，而是继续往前一小段，从而与竖直轴线产生一个小夹角（如图B3所示）；
然后爪尾再次往竖直方向回弹，伴随着绳子回缩——娃娃被夹起；爪子放松——娃娃被甩出，完成！
step 6
上一步中还可以考虑科里奥利力F=-2w×v，其中w为圆周运动的角速度，v为爪爪沿径向的速度（即绳缩短的速度，以指向圆心为正）。由于绳索一直在缩短，无论爪往哪边摆，科里奥利力都是指向使爪爪摆动得更加剧烈的方向，从而帮助娃娃顺利逃向出口。
想要使用优雅弹弹爪，还需要注意一个重要细节：那就是，为什么爪在下落过程中经常旋转？而且有时候转的还更加厉害？这里献出小编的一个抓娃娃视频，大家仔细观察下：
有没有发现那个电话线一样的黑色电缆，最开始缠绕在爪尾的右侧，最后转到左侧了？而爪在旋转的过程也就是电缆解开缠绕的过程？因此，在实际应用弹弹爪时，一定要注意这个旋转带来的爪方位的变化哦~
当然，关于“杠杆原理”的精准应用，除了上述的“优雅弹弹爪”，还有以出口框沿线为支点的“翻翻爪”：
（来源：哔哩哔哩 好奇实验室官方）
甚至，以背景墙栏杆为转轴的“刮刮爪”：
（来源：哔哩哔哩 青蛙的快乐）
OMG——
是不是看起来都超级简单有趣！！是不是忽然打开了格局！！
06
第四招——愚公移山爪
众所周知，以上所有招数，无一例外是需要反复练习才能真的手脑并进地学会的！因此，小编隆重推出第四大招——将娃娃机带回家！
知己知彼，百战百胜。只有真正地了解了娃娃机的设置，并反复练习，才有可能成为真正优雅的抓娃娃人！
当然，你也可以通过对娃娃机进行“合理设置”，给爪爪加把力，从此抓到娃娃后再也不松手，怎么抓都好抓！
07
最后一招，极致优雅——外加力场爪！
最后，小编再次回到经典摆摆爪的初心——化直为弯（啊呸）曲。只要娃娃被松开时，初始速度与力场不平行，就可以出现抛体运动，从而理论上能够落入出口栏。
So，理性人开始发问：我们可以用更“物理”一点的方式抓娃娃吗？比如，用磁铁去吸爪子？
或许抓娃娃的老板早就在提防这招了，抓娃娃机的爪子大多是用铝合金做的。我们不妨假设，娃娃机有一只纯铝的爪子。铝不具有铁磁性，用一般的磁铁是吸不起来的。但是，不具有铁磁性不意味着不具有磁性——铝本身是具有顺磁性的。具有顺磁性的材料也会响应磁场，只是磁化率非常的小，一般只有十万分之一；而一般的钢的磁化率为700左右。因此，如果你用0.1特斯拉的磁场成功吸引了钢做的爪子，那么你需要700/10-5*0.1=700万特斯拉的磁场才能吸引铝做的爪子。
目前人类在地球上得到的最强磁场仅为约100特斯拉，远小于所需要的磁场。不幸中的万幸在于，我们所在的宇宙中存在这样的磁场：一个演化到晚期的脉冲星的能够提供一亿特斯拉的磁场，完全可以满足我们的需求。所以哪天星际旅行的时候，可以带一个娃娃机试试~
另外，除了具有顺磁性，铝还是一种超导材料——在1.2K时成为超导体。因此，如果抓娃娃和星际旅游不能兼得，我们也可以考虑将整个娃娃机降温至绝对零度附近，让娃娃机的爪子成为超导体。物质从一般状态相变至超导态的过程中，会对磁场的产生排斥，这一现象就是著名的“迈斯纳效应”。外加磁场无法穿透超导体的内部，是因为在它的表面感生了一个不会衰减的抗磁超导电流，这一电流产生的磁场，恰巧抵消了超导体内部的磁场。这一发现非常有意义，在此之后，人们用迈斯纳效应来判别物质是否具有超导性。
迈斯纳效应的示意图。在低于临界温度时，由箭头代表的磁感线会被超导体所排斥。（来源：维基百科）
由液态氮所冷却的超导体把磁石悬浮起来。（来源：维基百科）
因此，可以利用超导爪子的完全抗磁性，掌握好时机，在娃娃机外放置一块磁铁，从而通过排斥力推动爪子，帮助我们把娃娃给扔进洞里。
完全抗磁性意味着磁化率为-1，和前面一样，假设0.1T的磁场就可以显著吸引钢做的爪子，那么只需要700/1*0.1=70特斯拉的磁场就可以推动爪子，而这样的磁场不用星际旅游也能找到。
美中不足的是，物质的超导态是有临界磁场强度的，大于这个临界磁场强度时，超导态将会转变为普通态，从而失去完全抗磁性。铝的超导临界磁场仅为0.02特斯拉（远小于70特斯拉）,因此实际上我们想利用超导的完全抗磁性抓娃娃的实际效果，只有用磁铁去吸引钢做的爪子的娃娃机的效果的千分之一emmm……因此，不妨让我们期待一手，未来的娃娃机老板会将爪子换成具有更高超导临界磁场强度的材料吧！
写在最后——
其实比起抓出娃娃，探索抓娃娃的奇妙招数带来了加倍的快乐。见识了这么多招数再去娃娃机时，心里不仅多了几分底气，也多了几分坦然。就算技巧没有学废，全靠保底触发，至少也能领悟到一条真理——没有付出就没有收获，没有勤奋就没有优秀~抓娃娃也是需要练习的！
别问小编怎么知道的（
问就祝大家七夕快乐，七夕过后的第二天也快乐（手动狗头），……，七夕过后的第N天都要快乐哦（手动狗头，手动狗头，让我看看
参考文献
抓娃娃有什么技巧？知乎
https://www.zhihu.com/question/29289878
抓娃娃秘籍攻略 篇二：来！抓娃娃不传秘籍弹簧爪，今天楼主免费教你
https://post.smzdm.com/p/633162/
史上最全抓娃娃技巧，看完都是高手！
https://www.sohu.com/a/244440766_777282
如何玩转抓娃娃机？
https://www.zhihu.com/question/20376244
理科男教你抓娃娃——科学分析抓娃娃技巧
https://ddku8z.smartapps.cn/pages/haowen_details/haowen_details?id=alpzdkq8&share=1&_swebfr=1
一抓一个准！高手展示抓娃娃独家秘籍
https://www.bilibili.com/video/BV1RW411Y7yq?p=1&share_medium=android&share_plat=android&share_source=QQ&share_tag=s_i×tamp=1628965035&unique_k=UAXpnq
手残党的春天，管它娃娃机怎么设置都可以轻松抓取（转载侵删）
https://www.bilibili.com/video/BV1Ft411H7qB?p=1&share_medium=android&share_plat=android&share_source=QQ&share_tag=s_i×tamp=1628965061&unique_k=KauzAR
【Fun科學】科学解释夹娃娃必杀技，掌握技巧百发百
https://www.bilibili.com/video/BV17x411e782?p=1&share_medium=android&share_plat=android&share_source=QQ&share_tag=s_i×tamp=1628965085&unique_k=y69IZf
完整约束.百度百科.
https://baike.baidu.com/item/%E5%AE%8C%E6%95%B4%E7%BA%A6%E6%9D%9F/7151745?fr=aladdin
迈斯纳效应.维基百科
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%82%81%E6%96%AF%E7%B4%8D%E6%95%88%E6%87%89
超强磁场.百度百科.
https://baike.baidu.com/item/%E8%B6%85%E5%BC%BA%E7%A3%81%E5%9C%BA/1845946?fr=aladdin
磁导率与磁化率有什么区别？知乎
https://www.zhihu.com/question/441405785
超导.维基百科
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_superconductors
特别鸣谢：平平无奇小叶榕
表情包来源：网络
编辑：蕉
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