人体内的杠杆

“给我一个立足点，我就能移动地球。”这是希腊科学家阿基米德的一句名言。实际上，用杠杆移动地球是不可能的。但是这反映了阿基米德发现杠杆规律后的兴奋心情。

几乎每台机器中都少不了杠杆，就是在人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用， 了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识，还能学会许多生理知识。

点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用（见图 1），杠杆的支点在脊柱之顶，支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长配合起来形成低头仰头。从图里可以看出来低头比仰头要省力。

当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆（图 2）。肘关节是支点，支点左右都有肌肉。这是一种费力杠杆，举起一份的重量，肌肉要化费6 倍以上的力气。虽然费力，但是可以赢得速度。

当你把脚尖翘起来的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点， 体重落在两者之间。这是一个省力杠杆（图三），肌肉的拉力比体重要小。而且脚越长越省力。

呼吸也是靠杠杆的作用。在两条肋骨之间有肌肉群，当它们收缩时，使肋骨向上，向外提升使肺部扩张，这就是吸气动作。呼气则是由另外一组肌肉使肋骨向下运动形成的。

如果你弯一下腰，肌肉就要付出接近 120 公斤的拉力。这是由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆也是一个费力杠杆（图 4）。所以在弯腰提起重物时，正确的姿式是尽量使重物离身体近一些，以避免肌肉被拉伤。