- 趣味物理學(xué)
- (俄)別萊利曼著 余杰編譯
- 571字
- 2021-10-29 17:59:23
12.我們的實際力量
你用一只手能提起多重的物體?如果是10kg,你肯定認(rèn)為你這只手臂的肌肉力量就是10kg,然而這就大錯特錯了。肌肉的力量遠比10kg大。舉個例子,請你仔細觀察你的手臂上的二頭肌(如圖27)。它的固定點位于前臂骨,主要起到為前臂骨提供支撐的作用。但是重物卻作用于它的另一端。從重物到支點的距離約為肌肉末端到支點距離的8倍。換句話說,假如一個重物有10kg的重量,那么,想要用肌肉提起它需要用8倍的力量。如果肌肉的力量是我們手力量的8倍,那么肌肉能提起的重量就不是10kg,而是80kg了。

圖27 人的前臂C屬于第二類杠桿,作用力加在I點上,支點位于關(guān)節(jié)O;要克服的阻力R作用于B點,BO距離大約是IO的8倍
我們可以毫不夸張地說,任何一個人的力量都比自己實際展現(xiàn)出來的力量大很多。換句話說,我們的肌肉能發(fā)揮出來的力量要比我們實際表現(xiàn)出來的力量大得多。
這樣的手臂結(jié)構(gòu)真的合理嗎?乍一看確實不太合理,我們能夠發(fā)現(xiàn),力量就這樣白白失去了。不過,讓我們回憶一下力學(xué)中古老的“黃金規(guī)則”:但凡在力量上有所損失,都會在移動距離上有所補償。上面的例子就是典型的在移動速度上占得了便宜。我們雙手的移動速度是支配雙手的肌肉的移動速度的8倍。這種固定肌肉的方式也出現(xiàn)在動物的身上,可以讓動物們行動敏捷。在自然界中生存,這可比力量重要得多。如果我們的手腳不具備這樣的構(gòu)造,我們就會成為移動遲緩的動物。