你用一只手最多能提起多重的东西?10千克,20千克?你是不是认为这就是你这只手臂肌肉的力量了呢?其实人类的潜力是难以想象的,你真正能提起的重物的重量要远远超过这个数值。
不知道你是否理解手臂的构造,在图2-13中你能直观地看到所谓的二头肌是怎样作用的。人的手臂是一个小的杠杆,前臂骨是杠杆的支点,二头肌就固定在这个支点的附近,而重物的力却是作用在这个人体杠杆的另一端的。从你手中提的重物到支点,也就是从前臂骨到肘关节的距离,大概是从肌肉末端到支点距离的8倍。如果你知道杠杆原理,你就知道其实当重物为10千克时,肌肉需要用8倍的力量去提它。既然肌肉能够达到的力量是手的力量的8倍,那么实际肌肉可以直接提起的力量应该是80千克。
相信这时候你就能够骄傲地说,其实我也是个大力士。也许你会抱怨人体手臂的构造不合理,可有所失就必有得。力学古老的“黄金规则”中说道:当在力量上有所失时,在位移上必然有所得。我们手的移动速度是支配手的肌肉的移动速度的8倍。这样的现象不仅仅体现在人的身上,还能够在动物的身上看到。这其实就是大自然物竞天择的结果,四肢灵活敏捷在战斗中远比力量重要。
图2-13 人体的前臂骨( C )属于第二类杠杆。二头肌作用在 I 点;杠杆的支点位于关节上的 O 点;克服重物 R 的作用点在 B 点。 BO 的距离大约是 IO 的8倍