当你尝试着踮起你的脚跟时，是否能够明显感受到一种力量上的消耗？这种消耗感显然要比我们平时正常行走时更为显著，这是否已经成为了你的一种直观体验呢？
正是基于这样的直观体验，相当一部分人，尤其是那些刚刚开始接触初中物理杠杆原理的初中生朋友们，往往会将踮脚这一动作误认为是典型的费力杠杆！
他们做出这种判断的主要理由，便是“感觉很费力”！
然而，在物理学的学习过程中，我们最需要警惕的便是仅仅依靠感觉得出结论。如果你在解决物理问题时总是依赖感觉，那么你在物理学习上的道路注定会充满坎坷。
事实上，初中物理杠杆原理的最终结论告诉我们，踮脚时所利用的杠杆实际上是一种省力杠杆！
在日常生活中，对于各种省力杠杆和费力杠杆的辨别问题，已经成为中考物理考试中的必考内容。今天，我们就来系统地梳理一下有关“人体内部的杠杆机制”的相关知识。
人体的运动系统是由骨骼、肌肉以及关节共同构成的。尽管人体的各种运动形式多种多样、复杂多变，但它们最根本的运动形式都是由肌肉牵引着骨骼，围绕着关节进行转动所产生的。而这种运动机制的源头模型，正是我们熟知的杠杆原理！
接下来，让我们一同审视一道典型的中考物理试题：
在分析前臂的杠杆结构时，我们可以将肘关节视为支点，将拳头上施加的压力定义为阻力，而上臂肌肉对于前臂骨骼施加的力则被称作动力。
那么，当我们抬腰时，所利用的杠杆究竟是省力杠杆还是费力杠杆呢？踮脚动作又究竟是如何体现省力杠杆的特性呢？
面对这类问题，最令人担忧的现象便是那些从不主动进行计算和作图的同学，他们往往直接凭借自己的感觉和想象来进行判断。例如，在抬腰这个动作中，有的同学可能会觉得并不费力，因此认为这应该是一个省力杠杆。
然而，只要我们花时间去画一画力臂，就能够立刻清晰地看出，抬腰时所利用的杠杆实际上是一个费力杠杆。其背后的原因如下图所示：动力臂小于阻力臂，因此动力需要大于阻力，所以这确实是一个费力杠杆。
如果我们反过来分析哈腰这个动作，会发现动力、阻力、动力臂以及阻力臂的情况恰好与抬腰动作相反。此时，动力臂大于阻力臂，因此动力小于阻力，所以哈腰动作实际上是一个省力杠杆！
具体的作图过程如下：
现在，让我们回到本文最初讨论的踮脚杠杆问题。如下图所示，小腿后方的肌肉所施加的向上的拉力被定义为动力，而身体对于脚底施加的压力则被视为阻力。通过画出力臂，我们可以清晰地观察到，动力臂大于阻力臂，因此动力小于阻力，这表明踮脚动作实际上是一个省力杠杆！
那么，为什么我们并没有从主观感受上察觉到踮脚杠杆的省力特性呢？明明就是感觉很费力啊。
事实上，脚底板本身就是一个杠杆，如果脚底板拥有自己的意识，它就会觉得自己非常省力。然而，脚底板几乎没有任何知觉，真正感到费力的其实是我们的小腿肌肉。小腿肌肉会感到酸胀，如果连续进行多次这样的动作，甚至还会感到明显的酸痛！
具体的杠杆作图如下：
显然地，落脚时所利用的杠杆，其动力、阻力、动力臂以及阻力臂的情况正好与踮脚杠杆相反。因此，落脚动作实际上也是一个省力杠杆！这与我们的主观感受形成了鲜明的对比，我们明明感觉放脚非常省力，几乎不需要付出什么力量，就可以轻松完成这个动作！
然而，脚底板这个杠杆却不这样认为。它会感觉到脚后跟上方的小腿肌肉一直在向上拉着自己，而自己则想要向下落，但是小腿肌肉却阻止了这种下落趋势，因此它感到非常费力。真正感到省力的其实是小腿肌肉，在落下地面的瞬间，它会感到一种松弛感，不需要付出多少力量，这就让我们误以为落脚动作是一个省力杠杆。
此外，在人体杠杆系统中，还有抬头杠杆和低头杠杆两种动作。这两种动作的杠杆示意图如下所示，如果不认真进行作图，不仔细测量力臂的长度，就很难判断出这两种动作杠杆究竟是省力杠杆还是费力杠杆。
所以说，我们在分析物理问题时，绝不能仅仅根据感觉来进行判断！对于那些可以通过计算和作图来解决的问题，我们一定要进行计算和作图！也就是说，做物理题一定要有根有据，所谓的根据就是各种物理公式、定理以及定律！而不是感觉，不是想当然！
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中学生朋友们，养成有理有据地解答物理习题的习惯吧，为了美好的未来，加油！