生產(chǎn)生活中杠桿失衡的危害與避免

陳孝姜

摘 要：杠桿是一種古老而又現(xiàn)代的機(jī)械，古起明朝杰出科學(xué)家宋應(yīng)星在《天工開物》一書中的棉彈，桔槔、舂米器等，今至航天飛機(jī)捕捉衛(wèi)星用的機(jī)械臂;小到生活中用的指甲剪（有三個杠桿）、襪子夾、開瓶器、筷子，大到起重機(jī)的巨擘、工地上的起吊臂、現(xiàn)代車間的機(jī)械臂等，都是杠桿或杠桿的變形;杠桿不但深入到人類生產(chǎn)生活的方方面面，而且不少高新技術(shù)也離不開杠桿。

關(guān)鍵詞：杠桿;杠桿平衡原理;失衡危害與避免

杠桿是生活中不可或缺的工具，許多工具看起來不像杠桿，但其實質(zhì)是杠桿或杠桿的變形，這些杠桿靜止時可能不會給人們帶來傷害，失衡時就可能傷害人，甚至帶來災(zāi)難性的嚴(yán)重后果，以下筆者總結(jié)幾個實例說明生活生產(chǎn)中杠桿失衡的案例，也許能起到提醒、矯正、避免事故再次發(fā)生的作用。

案例一：2019年10月10日傍晚，無錫312國道上海方向錫港路上的高架橋面突然垮塌，事故調(diào)查結(jié)果是：一輛來自鋼材市場的加長載重汽車荷載65噸實載187噸，駛過高架橋時，由于超載產(chǎn)生共振，導(dǎo)致高架橋側(cè)翻砸到橋下路過的小轎車（圖1），造成3人死亡、2人受傷的重大事故。事故原因似乎一切歸咎于該嚴(yán)重超載的載重車，忽視了高架橋設(shè)計上的缺陷：該高架橋?qū)儆趩沃綐蚨樟菏綐颍▓D2），優(yōu)點是建造成本低，工程進(jìn)度快，缺點就是受力后動力矩（動力×動力臂）與阻力矩（阻力×阻力臂）不等時，單側(cè)超載容易造成傾覆（動力×動力臂>阻力×阻力臂）（圖3、4），當(dāng)年哈爾濱高架匝道倒塌也是這種單柱墩結(jié)構(gòu)。

案例二：檢察日報刊文：銀行填單臺“殺死”女童，責(zé)任無可逃避。事件經(jīng)過：2019年4月23日上午10：10，客戶廖某帶一名2歲左右女孩在某銀行營業(yè)廳辦理業(yè)務(wù)，辦完業(yè)務(wù)整理現(xiàn)金和單據(jù)時，女孩跑到填單臺邊跳躍欲夠及臺上物品導(dǎo)致填單臺傾倒，砸向女孩前胸，10：15：28，填單臺開始傾倒，廖某發(fā)覺后立即跑向填單臺，但是出手還是遲了一步，廖某和銀行經(jīng)理當(dāng)即抬起填單臺將孩子抱出送縣中醫(yī)院救治，醫(yī)生建議轉(zhuǎn)院，不幸的是女孩在轉(zhuǎn)院途中于當(dāng)天11：30身亡，一個天真可愛的孩子，一條鮮活的、還沒來得及綻放的生命，竟然以這樣一種方式夭折、隕落，怎能不讓人扼腕、痛心！

如果是成人在填單臺上填寫單據(jù)，壓力并不大，壓力力矩小于臺的重力力矩，填單臺不會傾倒（圖7），但是當(dāng)有一定體重的孩子拉住填單臺邊緣時，以填單臺腳為支點o，拉力力矩大于填單臺重力力矩（F1L1>F2L2）時，填單臺就傾倒并砸到孩子了（圖8）。在此事件中，銀行顯然沒有盡到法定的安全保障義務(wù)，首先，填單臺十分沉重，一旦傾倒，易致人損害，本身就存在嚴(yán)重的安全隱患。小女孩被一砸致命，也足以證明其危險性。其次，對于存在嚴(yán)重安全隱患的填單臺，銀行缺乏必要的防范措施，也沒有安裝有效的固定裝置，以至于被兩歲幼童輕易拉倒，引發(fā)悲劇;如果當(dāng)時用的是這種填單臺（圖9），上下一樣大，且?guī)б欢ǖ幕⌒?，即使孩子掛上去也不容易倒，也就不會發(fā)生這樣的事故了。生命已然消逝，對于不幸罹難的小女孩，已于事無補。但對于其他銀行、賓館、商場、車站、娛樂場所、游泳館等的管理者而言，能從該事件中切實吸取教訓(xùn)，以對生命負(fù)責(zé)的態(tài)度，全面排查安全隱患，切莫再讓類似悲劇上演！

案例三：人們坐在硬椅子上時，背會往前傾，小腿與大腿成90°角，腳著地，坐久了容易腰酸背痛腿麻木（圖10），這時人往往會習(xí)慣性腳蹬地面，身子靠在椅子的靠背上，整個椅子往后傾，以舒展放松身體與神經(jīng)，因為放平身體可以使腰椎間盤內(nèi)所承受的壓力縮到最小，如果是特制的椅子，不會向后倒（圖11），但是如果是普通的椅子，一旦F1×L1>F2×L2，椅子就會失衡而連人一起往后倒下，輕者只是人受到驚嚇而無大恙，重者人的后腦勺著地受傷甚至引發(fā)死亡，這樣的意外在生活中不是沒有發(fā)生過。

因此當(dāng)您坐在這樣的椅子時，一定記著不能向后仰，若想放松，請站起來，走動走動以活動筋骨，舒展血脈;或者要觀察背后有沒有墻或重物?？梢宰柚够蛑我巫酉蚝蟮?，以避免發(fā)生不該發(fā)生的傷害事件。

案例四：生活中，經(jīng)常要爬高釘釘子、粉刷墻壁、換日光燈、掛畫、貼春聯(lián)等，都要用到一樣工具——人字形腳手架，以幫助人完成任務(wù)（圖13），使用時腳手架的腳呈張開的狀態(tài)，四腳占地面積物理學(xué)中稱為支面，支面越大，物體越穩(wěn)，即穩(wěn)度越大。當(dāng)人爬到最高點兩腳分開站在腳手架兩邊的臺階時，應(yīng)該是很穩(wěn)的，但是人一旦由于沒有調(diào)整好腳手架的位置而由于安裝需要過度傾斜身體時，這時就會以腳手架的腳為支點，此時 F1×L1>F2×L2，力矩失衡造成腳手架傾斜倒下（圖14），人從高處墜落是相當(dāng)危險的，若地面是堅硬的大理石、瓷磚，頭部著地或磕到堅硬銳利的桌角，可能受到更大的傷害甚至致死，筆者的一位遠(yuǎn)房親戚就曾經(jīng)在自己新裝修的房子安裝日光燈時從腳手架上跌落而死亡，年僅35歲，留下一個幼小的孩子，不能不令人扼腕嘆息。為了減少這類事故的發(fā)生，請盡量使用圖15的腳手架，它呈長方形，穩(wěn)度比人字形腳手架好，移動起來也方便。

生活中，意外與幸運不知道什么時候降臨，我們祈禱幸運降臨的同時也希望與杠杠失衡有關(guān)的這類意外傷害不再發(fā)生;同時不要心存僥幸，時時處處留意身邊的存在類似杠桿失衡的安全隱患的物品，及時加固或撤去這樣危險物品，以避免發(fā)生危害身體健康甚至死亡的傷害。