常用的力學(xué)原理
1、力學(xué)的基本概念
力是改變一個(gè)物體靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的推力或拉力。如打球，人對(duì)球施加了力，所以力是物體對(duì)物體的作用，力不能脫離物體而存在，只要有力的發(fā)生，就一定有施力物體和受力物體。如護(hù)士為病人翻身，改變臥位，則護(hù)士是施者，病人是受力者。力的大小可以用測(cè)力計(jì)來(lái)測(cè)量，在法定單位制中力的單位是牛頓，簡(jiǎn)稱(chēng)牛，符號(hào)是N。力是有方向的，如重力的方向是垂直向下；浮力的方向是豎直向上；壓力是擠壓物體的力；張力則是外拉力。力與物體相交的一點(diǎn)為作用點(diǎn)。力的大小、方向和作用點(diǎn)，為力的三素。
2、杠桿作用
人體活動(dòng)大部分是用杠桿原理來(lái)完成的。四肢構(gòu)成杠桿裝置，關(guān)節(jié)如同樞紐，肌肉的收縮為力的來(lái)源。根據(jù)杠桿作用的三個(gè)點(diǎn)位置的不同，將杠桿分為三類(lèi)。這三個(gè)點(diǎn)即支點(diǎn)在杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定不動(dòng)的點(diǎn)；力點(diǎn)為力的作用點(diǎn)；阻力點(diǎn)為承受重量的點(diǎn)又叫重點(diǎn)。
（1）第一類(lèi)杠桿（平衡杠桿）：支點(diǎn)位于力點(diǎn)與阻力點(diǎn)之間。例如人的頭部在寰枕關(guān)節(jié)上進(jìn)行后仰的活動(dòng)，即屬此類(lèi)。寰椎為支點(diǎn)，前后兩組肌肉產(chǎn)生的作用力分別用F1和F2表示，頭顱的重量為阻力L。F1的力矩使頭后仰，F2的力矩和L的力矩使頭前屈。當(dāng)后仰和前屈的力矩相等時(shí)，頭趨于平衡。
（2）第二類(lèi)杠桿（省力杠桿）：阻力點(diǎn)位于力點(diǎn)和支點(diǎn)之間，例如用腳尖站立時(shí)，腳尖是支點(diǎn)，足跟后的肌肉收縮（F）是作用力，體重（L）落在兩者之間的距骨上。這種動(dòng)作屬于第二類(lèi)杠桿。由于力臂較重臂長(zhǎng)，所以用較小的力就可以支持體重，能夠省力。
（3）第三類(lèi)杠桿（速度杠桿）：力點(diǎn)位于支點(diǎn)和阻力點(diǎn)之間，所以力臂小于阻力臂，所需的作用力較阻力大。這種杠桿雖然費(fèi)力，但能換來(lái)距離較大的移動(dòng)，贏得較大的運(yùn)動(dòng)速度。
在護(hù)理工作中用鑷子夾取用物就屬第三類(lèi)杠桿。人體活動(dòng)中，用手臂舉起重物時(shí)的肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，也屬這類(lèi)。肘關(guān)節(jié)是支點(diǎn)，支占上下的肱二頭肌和肱三頭肌，其作用力分別為F1和F2，手中重物為L。由于阻力臂比力臂長(zhǎng)，所以要克服較小的阻力，要用較大的作用力。
3． 力的分類(lèi)
根據(jù)力的性質(zhì)、效應(yīng)的不同，力的種類(lèi)很多，現(xiàn)僅將護(hù)理工作中最常應(yīng)用的力，作簡(jiǎn)單的解釋。
（1）壓力：受力面上所承的垂直作用力。
（2）壓強(qiáng)：作用力與受力面積的比值。同樣的作用力，受力面積大，則壓強(qiáng)小，受力面積小則壓強(qiáng)大。
（3）剪力：兩個(gè)距離很近，大小相等，方向相反的平行力，作用于同一物體上所引起的變形。
（4）反作用力：當(dāng)人或物體施加力于周?chē)矬w時(shí)，周?chē)矬w就以大小相等，方向相反的力在接觸點(diǎn)起反作用。 如骨折病人常應(yīng)用大小相等、方向相反的力牽引患肢，如對(duì)抗傷部肌肉的回縮力，以利于骨折的復(fù)位。
（5） 摩擦力：兩個(gè)相互接觸的物體，其中一個(gè)物體對(duì)于另一個(gè)物體有相對(duì)滑動(dòng)傾向時(shí)，就會(huì)受到另一物體阻礙其運(yùn)動(dòng)的力即為磨擦力。這力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。摩擦力的大小取決于正壓力和磨擦系數(shù)的大小。干燥、粗糙平面的摩擦系數(shù)大于平滑面的摩擦系數(shù)。增加摩擦力，可以防止滑倒。拐杖的端部加上橡皮頭，可以增加摩擦系數(shù)，使之穩(wěn)定。
在護(hù)理工作中，有時(shí)需盡可能地增加摩擦力以防止滑動(dòng)。如在輪椅上加閘，因閘的內(nèi)面有很高的摩擦系數(shù)，使用輪閘時(shí)，增大了車(chē)輪受的正壓力，這就產(chǎn)生了很大的磨擦力。摩擦力越大，車(chē)輪就可越快停住。有時(shí)需要減少摩擦力，使物體比較容易地沿著一個(gè)平面移動(dòng)，這就應(yīng)使接觸面平滑或加滑潤(rùn)油。例如病床、輪椅、推車(chē)等的輪子，應(yīng)定時(shí)加潤(rùn)滑油，以減少接觸面間的摩擦系數(shù)，利于使用。
4、平衡和穩(wěn)定
人或物體的平衡和穩(wěn)定，主要由重心、支撐面和重力線的關(guān)系而決定。
（1） 重心：一個(gè)物體的各部分都要受到地球?qū)λ淖饔昧粗亓?，重力的作用所集中的一點(diǎn)，就是物體的重心。
在有規(guī)則形狀的均勻物體，且質(zhì)量分布也均勻的，則它的重心就在幾何中心。當(dāng)物體發(fā)生形狀變化時(shí)，重心的位置也隨之變化，人體重心的位置，隨著四肢和軀干的姿勢(shì)而改變，當(dāng)人垂臂直立時(shí)，重心在骨盆的第二骶椎前約7cm處，約為站立高度的55%，男子為55~57%，如把手臂舉過(guò)頭頂，重心隨之升高，同樣如身體下蹲時(shí)重心下降，甚至吸氣時(shí)膈肌下降，重心也會(huì)下降。又如敷料罐與持物鉗罐相比，前者重心低，較后者穩(wěn)定。所以穩(wěn)定與人或物體的重心高低成反比。
（2）支撐面：支撐面是人或物體與地面接觸時(shí)，支持重力的面積，它可以為站立、提重或移動(dòng)時(shí)，提供穩(wěn)定性。擴(kuò)大支撐面，可以使人物易于平衡，支撐面小，則不易平衡，所以穩(wěn)定與支撐面大小成正比。
（3）重力線：重力線是重量的作用線，是自重心垂直于地面的線。人站立時(shí)，重力線通過(guò)腰齒突，髖關(guān)節(jié)之后，膝關(guān)節(jié)之前方。人體是在重力與支持力的作用下，保持動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)重力線通過(guò)支撐面時(shí)，才能保持平衡，如老年人背向前彎，重力線超越支撐面，行走時(shí)不穩(wěn)定，使用拐棍后，擴(kuò)大支撐面，身體的重力線在支撐面內(nèi)，就增加了穩(wěn)定度。如兩個(gè)體積相同的圓筒體，一個(gè)由泡沫塑料制成，另一個(gè)由鋼錠制成，當(dāng)受到同樣外力作用時(shí)，泡沫塑體先倒，因其體輕，輕輕用力，就能使重力線超越支撐面，于是塑料體就倒下了。所以穩(wěn)定與人或物的重量成正比。
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