《趣味物理学》在线阅读——第2章 重力和重量·杠杆·压力（1-7）

第2章 重力和重量·杠杆·压力（1-7）

2.1　请站起来!

　　假如我向你说：“请你坐到椅子上去，我可以肯定地说，你一定站不起来，虽然并没有用绳子把你绑在椅子上面。”你一定要认为这话是在开玩笑。

　　好的。那么，请你象图10的样子坐下来，把上身挺直，而且不准把两只脚移到椅子底下去。现在，不准把上身向前倾，也不许改变两脚的位置，请你试试看站起身来。

　　怎么，不成吧？无论你花多大力气，只要不把上身向前倾或者把两脚移到椅子底下去，你就休想站得起来。

　　要明白这是怎么一回事，我们得先来谈些关于物体以及人体平衡的问题。一个站立着的物体，只有当那条从它重心引垂下来的竖直线没有越出它的底面的时候，才不会倒下，也就是说，才能够保持平衡。因此，象图11的那个斜圆柱体无疑的是要倒下去的；但是，假如它的底面很宽，从它的重心引垂下来的竖直线能够在它的底面中间通过的话，那么这个圆柱体就不会倒下了。在比萨和波伦亚的所谓“斜塔”以及在阿尔汉格尔斯克的所谓“危楼”，虽然都已经相当倾斜，却并没有倒下来，正就是因为从它们重心引下的竖直线并没有越出它的底面的缘故（当然还有次要的原因，那就是这些建筑物的基石都是深埋在地面以下的）。

　　人在站立着的时候，也只在从他的重心引下的竖直线保持在两脚外缘所形成的那个小面积以内的时候才不会跌倒。因此，用一只脚站立是比较困难的；而在钢索上站立就更加困难：这是因为底面太小，从重心引下的竖直线很容易越出它的底面的缘故。你可曾注意到老水手们走路时候的古怪姿势吗？他们一生都在摇摆不定的舰船上度过，那儿从重心引下的竖直线每秒钟都有可能越出两脚之间的面积的范围；为了不至于跌倒，老水手都习惯把他们的身体的底面（就是两脚之间的面积）尽可能放大。这样他们才可能在摇摆的甲板上立稳；自然，他们这种走路的方法也沿用到陆地上来了。

　　我们还可以举出一些反面的例子，就是平衡增进了人体姿势的美观。你可曾注意到，一个在头上顶着重物走路的人，他的姿势是多么匀称！大家也都见过头上顶着水壶的女人的优美姿态。她们头上顶着重物，因此一定要使头部和上身保持笔直的状态，否则，只要有一点偏斜，从重心（这时候重心的位置比一般人提高了许多）引下的竖直线就会有越出底面范围的危险，那么人体的平衡就要给破坏了。

　　现在，让我们还是回到方才坐定以后站起身来的那个试验上来。

　　一个坐定的人，他的身体的重心位置是在身体内部靠近脊椎骨的地方，比肚脐高出大约20厘米。试从这点向下引一条竖直线，这条竖直线一定通过椅座，落在两脚的后面。但是，一个人要能够站起身来，这条竖直线却一定要通过两脚之间的那块面积。

　　因此，要想站起身来，我们一定要把胸部向前倾或者把两脚向后移。把胸部向前倾，是要把重心向前移；把两脚向后移，却是使原来从重心引下的竖直线能够位置在两脚之间的面积之内。我们平常从椅子上站起身来的时候，正就是这样做的。假如不准许我们这样做的话，那么，你已经从方才的实际经验里体会到，想从椅子上站起身来是不可能的。

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