在人體生理衛生課上已經學過,人身上有206塊骨,其中有許多起著杠桿作用,當然這些起杠桿作用的骨不可能自動地繞支點轉動,必須受到動力的作用,這種動力來自附著在它上面的肌肉。
肌肉靠堅韌的肌腱附著在骨上。例如肱二頭肌上端肌腱附著在肩胛骨上,下端肌腱附著在橈骨上,肱三頭肌上端有肌腱分別附著在肩胛骨和肱骨上,下端附著在尺骨上。
人前臂的動作最容易看清骨的杠桿作用了,它的支點在肘關節。當肱二頭肌收縮、肱三頭肌松弛時,前臂向上轉,引起曲肘動作;而當肱三頭肌收縮、肱二頭肌松弛時,前臂向下轉,引起伸肘動作。前臂是個費力杠桿,但是肽二頭肌只要縮短壹點就可以使手移動相當大的距離。可見,費了力,但省了距離。
在人體中,骨在肌肉拉力作用下圍繞關節軸轉動,它的作用和杠桿相同,稱為骨杠桿。人體的骨杠桿運動有三種形式:
(1)平衡杠桿:支點在力的作用點和重力作用點之間。如顱進行的仰頭和俯首運動。
(2)省力杠桿:重力作用點在支點和力的作用點之間。如行走時提起足跟的動作,這種杠桿可以克服較大的體重。
(3)速度杠桿:力的作用點在重力作用點和支點之間。如肘關節的活動,這種活動必須以較大的力才能克服較小的重力,但運動速度和範圍很大。知識點杠桿原理
古希臘科學家阿基米德有這樣壹句流傳千古的名言:“給我壹個支點,我就能撬起整個地球!”這句話有著嚴格的科學根據,即杠桿原理。在力的作用下如果能繞著壹固定點轉動的硬棒就叫杠桿。在生活中根據需要,杠桿可以做成直的,也可以做成彎的,但必須是硬棒。
阿基米德在《論平面圖形的平衡》壹書中最早提出了杠桿原理。他首先把杠桿實際應用中的壹些經驗知識當作“不證自明的公理”,然後從這些公理出發,運用幾何學通過嚴密的邏輯論證,得出了杠桿原理,即“二重物平衡時,它們離支點的距離與重量成反比。”阿基米德對杠桿的研究不僅僅停留在理論方面,而且據此原理還進行了壹系列的發明創造。