Vì sao tay nâng một túi bằng cẳng tay có thể chịu lực cơ lớn hơn nhiều trọng lượng túi?

Giải thích nguyên lý

Cơ bắp thường kéo rất gần khớp trong khi vật cầm ở xa khớp. Để tạo moment cân bằng tải, lực cơ có thể phải lớn hơn trọng lượng vật nhiều lần. Khớp còn có phản lực nên không chỉ có hai lực trên cẳng tay.

Ví dụ tính từng bước

Mô hình đơn giản: túi nặng 30 N đặt cách khuỷu 0,30 m; lực cơ có cánh tay đòn vuông góc 0,03 m. Bỏ trọng lượng cẳng tay, cân bằng moment yêu cầu Fcơ × 0,03 = 30 × 0,30 nên Fcơ = 300 N.

Điểm dễ hiểu sai

Đây là lực cơ trong mô hình, không phải tay truyền lực 300 N lên túi. Không bỏ qua phản lực khớp khi kiểm cân bằng lực.

Tự kiểm tra

Tính moment cả hai phía: 9 N·m. Nếu thêm trọng lượng cẳng tay, moment tải thường tăng chứ không giảm.

Điều kiện áp dụng

Không dùng mô hình để chẩn đoán hoặc chọn bài tập sức khỏe; cơ thể thật có góc kéo và nhiều cơ tham gia phức tạp.

Đọc hình minh họa

Mô hình cẳng tay với lực cơ 300 N lên, tải 30 N xuống và phản lực khuỷu 270 N xuống; các moment dùng cánh tay đòn 0,03 m và 0,30 m. Hình minh họa định tính; các đại lượng đọc theo nhãn, riêng đồ thị theo đơn vị và mốc trục.

Học tiếp

Moment lực là gì và đo bằng đơn vị nào Vật rắn cân bằng cần thêm điều kiện gì