Cơ Thể Người - Một Hệ Thống đòn Bẩy Hoàn Hảo! - Physics And Life

Trong sinh hoạt hằng ngày bạn có thể nhìn thấy rất nhiều loại đòn bẩy, trong chúng có loại nhỏ như cái kéo, cái nhíp, cái cắt móng tay, có loại lớn như cánh tay cần trục. Trên một chiếc máy bạn có thể đồng thời nhìn thấy nhiều đòn bẩy, chúng phối hợp lẫn nhau, không những làm cho máy móc vận hành linh hoạt mà còn có thể hoàn thành nhiều động tác phức hợp.

Xét từ góc độ vận động thấy cơ thể người cũng là một bộ máy hoạt động không ngừng, nhưng nói chung rõ ràng là nó phức hợp và nhạy cảm hơn máy móc nhiều. Để có lợi cho sự hoạt động của người, xương cốt và cơ bắp cũng tạo thành các loại đòn bẩy khác nhau, cánh tay đòn bẩy do xương cốt đảm nhiệm, các khớp nối thường là điểm tựa của đòn bẩy, còn cơ bắp là lực cung cấp cho đòn bẩy hoạt động. Khi bạn đi, chạy, nhảy thậm chí trong khi làm một vài động tác nhỏ như giơ tay, gật đầu bạn đều không tự giác sử dụng những đòn bẩy ấy.

Nhìn từ trên xuống dưới thấy sọ và xương cổ tạo thành một đòn bẩy. Sọ dựa vào đầu trên của xương cổ, đó cũng là điểm tựa của đòn bẩy, thế nhưng trọng tâm của sọ lại ở phía trước điểm tựa. Trước và sau điểm tựa, mỗi bên đều có một tổ hợp có bắp dùng sức kéo đòn bẩy này điều tiết lực kéo của cơ bắp sẽ làm cho đầu cúi về phía trước ngả về phía sau. Tay chân người cũng là đòn bẩy, cánh tay nhấc lên, hạ xuống đều lấy khuỷu tay làm điểm tựa. Khi tay mang vật nặng muốn giơ lên thì cơ hai đầu kéo lên trên, điểm tác dụng sẽ ở trong khoảng giữa điểm đặt trọng lực và điểm tựa; khi tay mang vật nặng mà thả xuống thì bắp cơ ba đầu sẽ kéo lên, điểm tác dụng sẽ ở ngoài điểm tựa. Khi người ta cúi lưng để nhấc một vật nặng lên thì sống lưng là một đòn bẩy, cánh tay đòn là xương cột sống, trọng lực của thân người và trọng lực của đầu, cánh tay và vật nặng đều lần lượt tác dụng lên đòn bẩy này. Thông qua sự nâng kéo của cơ bắp phần lưng duy trì được sự cân bằng của đòn bẩy. Vì khoảng cách hoặc cánh tay đòn của lực nâng kéo của cơ bắp phần lưng chỉ vào khoảng 1/6 khoảng cách cánh tay đòn của trọng lượng vật nặng, nên khi người cúi đầu nhấc vật nặng từ mặt đất lên, trọng lượng của vật nặng chỉ tăng thêm một chút thì lực kéo của cơ bắp phải tăng lên rất nhiều, đó chính là nguyên nhân làm cho cơ bắp phần lưng dễ bị tổn thương. Ngoài ra khi nhấc vật nặng, điểm tựa chịu lực cũng tương đối lớn, vì dụ một người nặng 900 niutơn khi nâng một vật nặng 250 niutơn thì lực đỡ ở điểm tựa cuối xương sống đạt tới 4000 niutơn, áp lực như vậy là tương đối lớn.

Đòn bẩy có ý nghĩa nhất là ở chân, khi nhấc bàn chân lên toàn bộ chân người lấy ngón chân làm điểm tựa, cơ bắp phía sau làm chân co lại, nhắc kéo lên trên. Thể trọng N của người tác dụng vào xương chân. Từ kết cấu này có thể thấy, một người có thể trọng rất lớn, khi đứng chỉ cần nhấc bàn chân hơi nhính lên một chút, cơ bắp sau chân và các ngón chân sẽ chịu lực rất lớn.

Ngoài ra trong tình hình ở một thể trọng nhất định, thì chân người càng dài, cánh tay đòn của lực kéo cơ bắp sẽ càng lớn, khi người đó đi, chạy, nhảy tải trọng mà cơ bắp bàn chân phải chịu đựng sẽ nhẹ một chút. Nói chung những người to cao thường có thể trọng lớn và chân cũng tương ứng dài hơn một ít, vì vậy nếu thể trọng tăng lên sức chịu đựng của cơ bắp sau của chân người cũng không tăng lên nhiều.

Nhắn tin cho tác giả Nguyễn Thanh Hải @ 18:43 06/06/2009 Số lượt xem: 6072 Số lượt thích: 0 người