《踮脚究竟是省力杠杆还是费力杠杆？太极拳原理是杠杆原理吗？》
某中考试题的“22.人体的杠杆”这道填空题是谁出的题？踮脚究竟是省力杠杆还是费力杠杆？
头条号“物理一百分”认为踮脚是省力杠杆。对不对呢？
人体的骨骼虽然可以用杠杆模型来研究，但具体到每一块具体的骨的运动都是由什么骨骼肌参与施加了作用力，对于没有学习过人体解剖学的初中生来说是很不清楚的，就是物理教师也未必都十分清楚。人抬自己的小臂属于省力杠杆还是费力杠杆的问题可以考。抬腰和踮脚分别属于省力杠杆还是费力杠杆的问题就不适合考了。
另外，原题的答案认为踮脚应该填写“省力杠杆”也不合理。因为人站立着做踮脚动作也就是抬起后脚跟的动作时，人的身体需要前倾，重力的作用线不再根原来支持力的作用线在同一条竖直线上，重力作用线前移，重力臂不再为零，身体就会在重力矩的作用下绕原来的支撑点向前倾倒，脚后跟就会抬起来。这时，如果人不进行控制，人就会加速转动而倒地。站立的人为了既能抬起脚后跟，又能保持站立状态，就需要一个反方向的动力矩与重力矩平衡。产生这个动力矩的力是地面对前脚掌某一点施加的作用力。开始动力臂显然小于阻力臂（重力臂），动力矩小于重力矩，身体绕脚前掌的后边缘线这个轴向前转动以倾斜身体抬起脚后跟，但当脚后跟抬到一定高度静止时，动力臂等于重力臂，动力矩等于重力矩，地面对脚前掌的支持力等于重力。地面对脚前掌的作用力是人的脚前掌在相关的骨骼肌作用下下压地面产生的作用力的反作用力。对脚前掌这个杠杆来说，骨骼肌施加的作用力的动力臂是小于地面对脚前掌支持力的阻力臂的，所以骨骼肌施加于脚前掌这个杠杆的作用力大于地面对脚前掌这个杠杆的支持力，也就是动力大于阻力，因而脚前掌这个杠杆是费力杠杆。
关于踮脚的问题，我再补充一下我对该题的看法，题中踮脚图中的向上的箭头如果表示人的肌肉施加的动力，那么这个力就像无源之水是根本不可能形成的。人要想通过肌肉对骨骼形成作用力，追本穷源必须落实到地球对人施加的重力和地面对人施加的的支撑力上，否则是不存在的。这个“力”的上端最终找不到由地面提供的支撑点，所以是不存在的！
我们还可以从另一个角度分析证明该题踮脚问题是不合理的。你在分析踮脚问题时认为脚底板这个杠杆受到身体施加于它的“压力”。你想过没有？身体之所以能够对脚底板产生压力，是因为人身体受地球施加的重力。所谓的人身体对脚底板的压力实际上就是人对地面的压力，大小应该等于地球对人施加的重力，方向相同。亦即人对地面施加的压力跟地球对人施加的重力大小相等，方向相同。而人对地面的压力跟对面对人的支持力是作用力与反作用力的关系。根据牛顿第三定律，地面对人施加的支持力跟地球对人施加的重力大小相等，方向相反。那么，地面对人施加的支持力跟地球对人施加的重力大小相等，方向相反。这时在脚后跟位置不可能再有一个向上的作用力，否则脚底板就不可能平衡。脚底板不能平衡，人也就不可能平衡。
人踮起脚的同时要保持平衡，地面对人施加的支持力和地球对人施加的重力必然是二力平衡的关系，不可能有另外的向上的力作用于脚后跟。因此所谓的“肌肉对脚后跟向上的拉力”是不可能存在的！
还有，抬腰时属于费力杠杆，弯腰时也属于费力杠杆，并不是省力杠杆！
另外对抬头和低头各属于什么杠杆的分析也不对！
人体的杠杆没有省力杠杆，都是费力杠杆。因为骨骼肌施加于骨杠杆的力的作用点离该骨的关节轴很近，动力臂很小，总是小于阻力臂，于是动力总是大于阻力。
说到人体杠杆，就想起了太极拳。闫芳在收徒仪式上推手视频被大众质疑其真实性，因为大家看不到闫芳用力，弟子就乱蹦乱跳，还晃颤转圈，认为违背力学常识。央视台新闻1 1栏目认为：太极拳借力打力四两拨千斤都是真的，但闫芳推手一点力都不用就产生那么明显的效果是不可能的。有记者就太极拳四两拨千斤的问题去请教物理老师，某学校的初中物理教师就用省力杠杆的原理来解释太极拳的四两拨千斤。这位初中物理教师只写了一个杠杆平衡的公式，画了一个杠杆的图，标出支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂，然后说，因为动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力。记者肯定初中也学过杠杆原理，也就认可了。五几年的时候，我国有一位太极拳界的大师叫徐志一。他被太极拳界公认为太极拳大家和太极拳理论家。徐志一写过几本太极拳的著作。其中有一著作书名为《太极拳研究》。徐志一也认为太极拳原理就是杠杆原理。理由也是杠杆可以省力。其实，他们的认识都是错误的！现在太极拳界很多太极拳大师都沿用徐志一的错误结论。他们之所以会出错，就是因为都没有正确的应用物理力学概念、力学规律、力学方法认真细致严谨地对太极拳技击运动进行研究，完全是想当然的猜测。太极拳技击时是通过顺势而为的方法使对手失去平衡并保持自身平衡的。两人之间技击时，某一方能否保持平衡，取决于自身所受的所有外力的作用效果能否平衡，不是仅仅由对手施加于他的作用力来决定的。对手施加于他的作用力很大，他也可能保持平衡。对手施加于他的作用力很小甚至为零，他也可能不能保持平衡。人失去平衡就会站立不稳，就会本能地修复平衡。晃颤、移步、蹦跳、转圈、跃出、翻滚、倾跌、倒地都是修复平衡过程中出现的现象。闫芳推手并没有师徒配合作假骗人！
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