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低頭族近年來,智能手機(jī)的普及使“低頭族”應(yīng)運(yùn)而生,隨時隨地低頭看手機(jī)成了很多人的習(xí)慣。有研究發(fā)現(xiàn),如果玩手機(jī)時姿勢不當(dāng),就有可能讓頸椎承受多達(dá)27kg的質(zhì)量,低頭60°相當(dāng)于給頸椎掛兩個大西瓜。不當(dāng)?shù)耐媸謾C(jī)姿勢與一系列健康問題存在關(guān)聯(lián),如背痛、體重增加、便秘、胃痛、偏頭痛和呼吸道疾病。新西蘭的一項(xiàng)研究指出,常常低垂著頭看手機(jī)會影響心理健康,如變得沮喪、憤怒等。
科研人員對低頭玩手機(jī)進(jìn)行了研究:制作頭部模型,如圖甲所示,頭部可繞固定點(diǎn)O(頸椎)轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動角度通過固定在上面的量角器測量,將一個小球掛在模型內(nèi),其重為5N模擬頭部的重,頭部后面綁一根繩子模擬肌肉,繩子上系一測力計,固定點(diǎn)(頸椎)承受的壓力約為頭部重與繩子拉力之和,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
低頭角度 |
繩子拉力F拉/N |
頸椎承受的壓力F壓/N |
0° |
0 |
5 |
15° |
5 |
10 |
30° |
9 |
14 |
45° |
13.5 |
18.5 |
60° |
17.5 |
22.5 |
(1)日常生活中,當(dāng)頭部繞頸椎勻速圓周轉(zhuǎn)動時,頭部受
非平衡力
非平衡力
(選填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
(2)如圖甲、乙所示,頭部模型相當(dāng)于簡單機(jī)械中的
杠桿
杠桿
。如圖乙所示,當(dāng)?shù)皖^角度增大時,頭部重心向左移動,拉力F變大,請分析拉力F變大的原因
當(dāng)?shù)皖^角度變大時,重力的力臂L1變大,而拉力F的力臂L2變小,重力大小不變,根據(jù)杠桿平衡條件GL1=FL2可知拉力F變大
當(dāng)?shù)皖^角度變大時,重力的力臂L1變大,而拉力F的力臂L2變小,重力大小不變,根據(jù)杠桿平衡條件GL1=FL2可知拉力F變大
。
(3)當(dāng)?shù)皖^角度是30°時,頸椎受到的壓力約為直立時頸椎受到壓力的
2.8
2.8
倍。