第2章 重力、重量、杠杆和压力

如何站起来

假如有人和你这么说，他有一种能够让你坐下了就再也站不起来的方法，而且这一过程不需要人和其他的手段来辅助着去固定，你会相信么？“不可能的，开玩笑吧你？”这肯定会是你想说的，但是事实确实如此，就像图10那样，这就是那种不能使人站起来的姿势。

如果你心存疑惑，你大可以亲自试验一下。如图所示，根据膝盖的高度，找一把和它同样高的椅子，坐上去，然后使你的双脚和上半段身子都与地面保持垂直，然后在这种情况下，你再试着站起来。有没有发现，不管你怎样用力，你根本站不起来。如果你觉得这样很失败，那你可以试着把自己的双脚收回到椅子下面，或把上半段身子稍向前倾，这时你再站起来是轻而易举的。

出现这种奇怪的现象的原因是什么呢？告诉你答案之前，我们有必要先对物体、也包括人的平衡问题做一下了解。对于所有直立的物体，假如从它的重心引一条垂直于地面的直线，只要这个物体的底部内存在这条直线，那么这个物体就永远不会倒下去，反言之，假如这条直线位于物体的底部之外，物体就会倒下去。如图11那样的圆筒肯定会倒下，然而，假如这个圆筒底部面积再大一些的话，也就是说如果能够让从它的重心引出的一条直线通过它的底部，它就倒不了了。

举世闻名的比萨斜塔（图12）、“斜钟楼”（位于俄罗斯亚陆塞路里斯克）、波隆那斜塔就是这个原理，它们表面上看起来虽然是倾斜的，但是由于重心的垂线位于自身底部之内，因此才倒不了（当然了，它们不倒的另一个缘故是有比较深的地基）。

同理，对于一个站立的人，倘若他的重心的垂线可以通过他脚底所在的区域，这个人就会站稳（图13）。因此，我们站不稳的时候，大多是我们是在单脚站立或者只用脚跟站立，那么我们身体的重心很容易就跑出脚下站立的区域，因为我们这时双脚与地面的接触面积太小了。

我们都知道年岁较大的船夫的走路姿势与一般人会有些区别，这和他们长期生活的环境有很大的关系。由于船夫长年生活在水上，因此经常站立在摇摆不定的地方。为了使重心的垂线保持在双脚站立的区域内，他们通常都会把双脚张开得比较大一点，从而把自己站立的范围扩大，也就可以在船上顺利地干活了。时间长了，这种站立的姿势对于船夫来说就会是一种习惯，久而久之，即便不在船上，在陆地上他们还是会这样站着，因此我们看他们走路的姿势就“与众不同”了。

再有一种情况，恰好和船夫们相反，这些人依旧能够保持身体的平衡，但与船夫比起来姿态就优美多了。大家听说过举世闻名的雕塑“顶水缸的少女”吗？是的，我们此时说的就是它。对于这个头顶物体的人而言，一定要把身体各部分都保持直立的状态，并且要保持头部和身体同在一条直线上，才能保持平衡，反之，只要身体稍一倾斜，那重心的垂线就会随着跑出了双脚站立的范围，身体也就失去了平衡，头上的东西无疑会掉下来了。

通过上面的例子，再理解为什么人无法从椅子上站起来就不那么困难了。那是因为一个人坐在椅子上，在肚脐以上20cm左右处的颈椎附近大约是他重心所在的位置，因此我们会明显地看到，经过他身体重心的垂线位于他脚后跟的后面，也就是说，它已经脱离双脚的范围了，那么，人自然就不能从椅子上站立起来了。

这个例子使我们知道了这样一个常识，假如我们要想从椅子上站起来，首先需要做一件事，要么把上身向前倾，要么把脚往后缩，这样才可以把经过自己身体重心的垂线置于自己双脚站立的范围中。不然的话，我们是不可能站起来的。