“低头族”长时间看手机,会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的拉力为零,当头颅低下时,颈部肌肉会产生一定的拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系,项目化学小组建立一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示,把人的颈椎简化成一个支点O,用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个质点O转动,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力的作用点,将细线的一端固定在B点,用弹簧测力计拉着细线模型测量肌肉的拉力,头颅模型在转动过程中,细线拉力的方向始终垂直于OB,如图乙所示,让头颅从竖直状态开始转动,通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据,如下表:
、
低头角度θ/度 | 0 | 15 | 30 | 45 | 60 |
细线拉力F/N | 0 | 7.3 | 14.0 | 20.2 | 25.0 |