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比自己想象的更强

您能用一只手举起多重的东西?假设是10千克。您认为这10千克就表示您手臂的力量吗?您错了,肌肉的力量要强得多。可以看看您手臂上的二头肌的动作(图27)。它紧紧附着在您的前臂骨构成的杠杆支点附近,重物作用于该活杠杆的另一端。从重物到支撑点,即到关节的距离几乎是二头肌肌肉末端到支撑点距离的8倍。这就意味着,如果重物是10千克,那么二头肌的力量是10千克的8倍大。如果二头肌肌肉的力量是我们手臂力量的8倍,那么肌肉可以直接举起80千克而不是10千克。

图27 人的前臂 C 是第二类杠杆。力施加在 I 点上;杠杆支撑点位于连接点 O 处;需要克服的阻力(负载 R )施加在点 B 上。 BO 距离约为 IO 的8倍(这幅图摘自于17世纪佛罗伦萨科学家博雷利的一部古老著作《论动物的运动》,其中力学定律首次应用于生理学。)

我们可以毫不夸张地说,每个人的力量都比自己以为的大得多。这就是说,我们的肌肉产生的力量远远大于我们行动中所表现出来的力量。

这种身体机制是合理的吗?乍一看,似乎没有什么好处——因为我们看到的是没有任何回报的力量的损失。然而,让我们回想一下古老的力学“黄金法则”:损失的力量会在位移中获得弥补。而在这里就是在速度上获得了优势:我们手臂的移动速度是控制它们的肌肉的8倍。我们在动物身上看到的肌肉附着方式使它们的四肢具备了快速运动的灵活性,这在生存斗争中比力量更重要。如果我们的手臂和腿脚没有按照这个原理构造,我们将是行动非常缓慢的生物。 2G0eJ2i+25i2WIl9JuH/buHXjHn7+3QOTw/5eVEgHuTHDGyPzP9OS5Sd3CyK/wKK

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