почему нельзя встать со стула если не наклонить корпус вперед

© 2004—2021 «Занимательная физика», при использовании материалов сайта активная ссылка обязательна.

Источник

Почему нельзя встать со стула если не наклонить корпус вперед

Если я скажу вам: “Сейчас вы сядете на стул так, что не сможете встать, хотя и не будете привязаны”, вы примете это, конечно, за шутку.

Хорошо. Сядьте же так, как сидит человек, изображенный на рис. 13, т. е. держа туловище отвесно и не пододвигая ног под сиденье стула. А теперь попробуйте встать, не меняя положения ног и не нагибая корпуса вперед

Рис. 13. В таком положении невозможно подняться со стула.

Что, не удается? Никаким усилием мускулов не удастся вам встать со стула, пока вы не пододвинете ног под сиденье или не подадитесь корпусом вперед.

Чтобы понять, почему это так, нам придется побеседовать немного о равновесии тел вообще и человеческого в частности. Стоящий предмет не опрокидывается только тогда, когда отвесная линия, проведенная из центра тяжести, проходит внутри основания вещи. Поэтому наклонный цилиндр (рис, 14) должен непременно опрокинуться; но если бы он был настолько широк, что отвесная линия, проведенная из его центра тяжести, проходила бы в пределах его основания, цилиндр не опрокинулся бы.

Так называемые “падающие башни” — в Пизе, в Болонье или хотя бы “падающая колокольня” в Архангельске (рис. 15) не падают, несмотря на свой наклон, также потому, что отвесная линия из их центра тяжести не выходит за пределы основания (другая, второстепенная, причина та, что они углублены в землю своими фундаментами).

Рис. 15. “Падающая” колокольня в Архангельске (со старинной фотографии).

Стоящий человек не падает только до тех пор, пока отвесная линия из центра тяжести находится внутри площадки, ограниченной краями его ступней (рис. 16).

Поэтому так трудно стоять на одной ноге; еще труднее стоять на канате: основание очень мало и отвесная линия легко может выйти за его пределы. Заметили ли вы, какой странной походкой отличаются старые “морские волки”?

Проводя всю жизнь на качающемся судне, где отвесная линия из центра тяжести их тела ежесекундно может выйти за пределы пространства, занятого ступнями, моряки вырабатывают привычку ступать так, чтобы основание их тела (т. е. широко расставленные ноги) захватывало возможно большее пространство.

Это придает морякам необходимую устойчивость на колеблющейся палубе; естественно, что та же привычка сохраняется при ходьбе по твердой земле. Можно привести и обратный пример, когда необходимость поддерживать равновесие обусловливает красоту позы. Обращали вы внимание на то, какой стройный вид имеет человек, несущий на голове груз?

Всем известны изящные изваяния женских фигур с кувшином на голове. Неся на голове груз, по необходимости приходится держать голову и туловище прямо: малейшее уклонение грозит вывести центр тяжести (приподнятый в таких случаях выше обычного положения) из контура основания, и тогда равновесие фигуры будет нарушено.

Теперь вернемся к опыту с вставанием сидящего человека. Центр тяжести туловища сидящего человека находится внутри тела, близ позвоночника, сантиметров на 20 выше уровня пупка. Проведите отвесную линию из этой точки вниз: она пройдет под стулом, позади ступней. А чтобы человек мог стоять, линия эта должна проходить между ступнями.

Рис. 16. Когда человек стоит, отвесная линия, проведенная из центра тяжести, проходит внутри площадки, ограниченной ступнями.

Источник

Почему нельзя встать со стула если не наклонить корпус вперед

3.9.7. Анализ сложных рефлекторных актов человека на примере вставания со стула

Проведение опыта. Испытуемого усаживают на стул, стоящий перед классом, предлагают сложить руки на груди в «замок», чтобы он не мог ими воспользоваться при вставании со стула, и предлагают ему встать, не помогая себе руками. Обращают внимание на то, что испытуемый вначале наклоняется вперед на определенный угол, а затем встает.

Рис. 43. Опыт, выявляющий рефлексы мозжечка, участвующие в торможении движений, продолжающихся в силу инерции

Доказываем, что при вставании движение вперед является необходимым. Испытуемому предлагают снова сесть на стул, сложив руки в «замок» на груди, и встать не наклоняясь вперед. Ноги должны быть согнуты под углом в 90°, сидеть он должен глубоко, лучше облокотившись на спинку. Ногами двигать не разрешают. Встать при этих условиях не удается.

Вопросы. Почему, чтобы встать со стула без помощи рук, человек должен сначала нагнуться на определенный угол? (Чтобы человек смог встать, центр тяжести его тела должен проектироваться на площадь опоры. У сидящего же человека он находится позади. Следовательно, человек должен нагнуться вперед на такой угол, чтобы проекция центра тяжести оказалась на площади опоры (рис. 44). Как определяется момент, когда наклон туловища должен прекратиться и начаться его выпрямление? (Это происходит благодаря тому, что мышцы, сухожилия, вестибулярный аппарат посылают сигналы в мозг. Благодаря этим сигналам и определяется время, когда возможно начать следующее действие и одна деятельность сменяет другую.)

Вывод. Нервная система не только осуществляет рефлекторные действия, но и контролирует их результат. В процессе эволюции, да и в процессе индивидуальной жизни, отбираются те рефлекторные акты, которые приносят организму пользу.

Источник

• ← почему нельзя встать на биржу труда по временной регистрации
• почему нельзя встречать новый год в красном 2021 →