从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来,哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴 )O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力 F1作用在 A点,其实际作用方向与脊柱夹角为 12°且保持不变,搬箱子拉力 F2作用在肩关节 B点,在 B点挂一重物代替箱子。用测力计沿 F1方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角 α,多次实验得出结论。
(1)在丙图中画出 F2力臂 L2。
(2)当 α角增大时, L2 (变大 /不变 /变小), F1 (变大 /不变 /变小)。
(3)如果考虑到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中 F1要 (大 /小)。
(4)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,由以下分析可得, (甲 /乙)图中的姿势比较正确。