為什麼深深鞠躬也不會跌倒?藏在日常中的「重心」秘密

我是科學訓練師桑子研。每天都是實驗。

大家有沒有看過那位傳奇娛樂巨星麥可・傑克森所表演的驚人絕技「零重力」呢?那是一個彷彿擺脫了重力一般,即使身體大幅向前傾斜,也不會倒下的神奇動作。請看看這段影片

到底要怎麼做,才能完成這樣的動作?第一次看到的人,應該都會忍不住這樣想吧。這個乍看之下像魔法一樣的技巧,其實是巧妙運用了「重心」這項物理原理,是一種充滿科學巧思的表演。
前陣子,我讀了一本名為《照護用身體力學》的書,裡面有許多照片,讀起來相當容易理解。書中介紹了一個很有意思的例子,其中就藏著破解「零重力」秘密的線索。例如,看到下面這個火柴人鞠躬的動作,大家有什麼感覺呢?


正在鞠躬的人

如果你覺得「咦?好像哪裡怪怪的?」那麼你可能很有科學直覺喔!這種不自然的感覺背後,正藏著一個有趣的物理法則,而它也正是麥可・傑克森「零重力」表演背後的關鍵之一。

會倒還是不會倒?來看看其中的科學

在護理與照護的工作現場,「身體力學」是一項非常重要的知識,也就是從力學的角度來理解人體如何移動。不過,這套知識可不只是在照護工作中才派得上用場。我們的人生中,其實有不少時候都可能需要扶住別人的身體,或協助對方移動。

例如,當家人突然跌倒時,要怎麼用較小的力量安全地移動對方,同時又避免自己受傷呢?關鍵就在以下兩點:

降低重心
盡可能靠近對方

這一次,我們先聚焦在第一點「重心」,一起用科學的角度來破解火柴人鞠躬時那種奇怪的感覺。一個物體究竟會倒下還是保持站立,關鍵就在於它的「重心」是否超出了「旋轉軸」的範圍。

實際上,如果我們背靠著牆壁,試著在不離開牆面的情況下鞠躬,身體一向前傾,就會立刻失去平衡。這是因為我們平常鞠躬時,會不自覺地「把屁股往後翹」,讓重心重新回到雙腳上,藉此維持身體不倒。

一開始看到的那個火柴人鞠躬動作之所以讓人覺得怪怪的,就是因為圖中沒有畫出這個「把屁股往後伸」的重心調整動作。

如果不稍微把屁股往後伸,就會倒下

另外,要讓身體保持穩定、不容易倒下,降低重心也是非常重要的。如果重心很高,只要身體稍微傾斜,重心就很容易超出旋轉軸的範圍,整個物體也就會變得非常不穩定。

重心較高的物體與重心較低的物體。以相同角度傾斜,可以看到重心較低的物體不會倒下。

這個原理在運動和照護的場合中也經常被運用。想要安全地移動對方,同時避免自己受傷,基本的身體姿勢就是降低重心,再把雙腳稍微張開,擴大「支撐基底面積」,讓身體變得更加穩定。

另一個重點「盡可能靠近對方」,其實同樣是建立在物理學原理之上。這是透過縮短「力矩」的力臂,來減輕肌肉負擔的原理。這個「力矩」的概念,在高中二年級的物理課程中會進一步學習。

這次介紹的書,透過插圖把這些物理法則解釋得相當清楚,也整理了許多能實際應用在照護現場的身體力學知識。這本書或許算是有點貴,但內容就算是高中生也能理解。如果有機會,不妨親自翻翻看。

那麼,大家一直很好奇的問題來了:麥可・傑克森到底為什麼能夠以那個不可思議的姿勢,一直保持站立呢?想知道其中的秘密,就請看看這裡。
[https://phys-edu.net/wp/?p=362](https://phys-edu.net/wp/?p=362)

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