《趣味物理學》在線閱讀——第2章 重力和重量·杠桿·壓力（1-7）

第2章 重力和重量·杠桿·壓力（1-7）

2.1　請站起來!

　　假如我向你說：“請你坐到椅子上去，我可以肯定地說，你一定站不起來，雖然并沒有用繩子把你綁在椅子上面。”你一定要認為這話是在開玩笑。

　　好的。那么，請你象圖10的樣子坐下來，把上身挺直，而且不準把兩只腳移到椅子底下去。現在，不準把上身向前傾，也不許改變兩腳的位置，請你試試看站起身來。

　　怎么，不成吧？無論你花多大力氣，只要不把上身向前傾或者把兩腳移到椅子底下去，你就休想站得起來。

　　要明白這是怎么一回事，我們得先來談些關于物體以及人體平衡的問題。一個站立著的物體，只有當那條從它重心引垂下來的豎直線沒有越出它的底面的時候，才不會倒下，也就是說，才能夠保持平衡。因此，象圖11的那個斜圓柱體無疑的是要倒下去的；但是，假如它的底面很寬，從它的重心引垂下來的豎直線能夠在它的底面中間通過的話，那么這個圓柱體就不會倒下了。在比薩和波倫亞的所謂“斜塔”以及在阿爾漢格爾斯克的所謂“危樓”，雖然都已經相當傾斜，卻并沒有倒下來，正就是因為從它們重心引下的豎直線并沒有越出它的底面的緣故（當然還有次要的原因，那就是這些建筑物的基石都是深埋在地面以下的）。

　　人在站立著的時候，也只在從他的重心引下的豎直線保持在兩腳外緣所形成的那個小面積以內的時候才不會跌倒。因此，用一只腳站立是比較困難的；而在鋼索上站立就更加困難：這是因為底面太小，從重心引下的豎直線很容易越出它的底面的緣故。你可曾注意到老水手們走路時候的古怪姿勢嗎？他們一生都在搖擺不定的艦船上度過，那兒從重心引下的豎直線每秒鐘都有可能越出兩腳之間的面積的范圍；為了不至于跌倒，老水手都習慣把他們的身體的底面（就是兩腳之間的面積）盡可能放大。這樣他們才可能在搖擺的甲板上立穩；自然，他們這種走路的方法也沿用到陸地上來了。

　　我們還可以舉出一些反面的例子，就是平衡增進了人體姿勢的美觀。你可曾注意到，一個在頭上頂著重物走路的人，他的姿勢是多么勻稱！大家也都見過頭上頂著水壺的女人的優美姿態。她們頭上頂著重物，因此一定要使頭部和上身保持筆直的狀態，否則，只要有一點偏斜，從重心（這時候重心的位置比一般人提高了許多）引下的豎直線就會有越出底面范圍的危險，那么人體的平衡就要給破壞了。

　　現在，讓我們還是回到方才坐定以后站起身來的那個試驗上來。

　　一個坐定的人，他的身體的重心位置是在身體內部靠近脊椎骨的地方，比肚臍高出大約20厘米。試從這點向下引一條豎直線，這條豎直線一定通過椅座，落在兩腳的后面。但是，一個人要能夠站起身來，這條豎直線卻一定要通過兩腳之間的那塊面積。

　　因此，要想站起身來，我們一定要把胸部向前傾或者把兩腳向后移。把胸部向前傾，是要把重心向前移；把兩腳向后移，卻是使原來從重心引下的豎直線能夠位置在兩腳之間的面積之內。我們平常從椅子上站起身來的時候，正就是這樣做的。假如不準許我們這樣做的話，那么，你已經從方才的實際經驗里體會到，想從椅子上站起身來是不可能的。

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