Важелі в нашому організмі
Важіль – це тверде тіло, яке може обертатися навколо певної нерухомої опори. Важелі мають дві різні точки прикладання зусиль. І якщо розглянути людський організм, то будь-яка кістка, яка обертається навколо іншої і є чудовим його прикладом. Навіть більше, розглянувши скелет та опорно-рухову систему людини, ми можемо нарахувати сотні важелів.
Наприклад, розглянувши ліктьовий суглоб, ми бачимо класичний важіль з віссю обертання в місці їх з’єднання. М’язи біцепса піднімають його з силою в співвідношенні 8 до 1, порівняно з тим, що знаходиться у руці. Все завдяки різним точкам прикладання сили, одна з яких і є м’язи, інша – рука людини, яка утримує предмети. І коли людина хоче підняти гантель масою 5 кг, тобто вагою 50 Н, за правилом важеля, сила м’язів має становити 50∙8=400 (Н). А значить сила, з якою м’язи діють на кістку в місці прикладання, рівна такій, якби тіло без важеля піднімало масу в 40 кг. Тобто виконується «золоте правило механіки»: програючи у кілька разів в силі, ми в стільки ж разів виграємо в переміщенні і навпаки. Але в будь-якому разі, робота виконується та ж, тому виграшу, як такого, немає.
І таких прикладів можна навести сотні. Щелепа, стопа, фаланги пальців, кисті рук, все це аналогічні важелі, як і в ліктьовому суглобі. А от голова нагадує вже схожий важіль, як в дитячій гойдалці. Але більшість їх, як вже підмітили, майже ніколи не виграють в силі, а лише в переміщенні.