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1[스포츠지도사 2급 필기] 26년 1회차
〈보기〉와 같이 팔꿉관절에서 위팔두갈래근(상완이두근, biceps brachii)이 아래팔(전완, forearm)을 정적인 돌림 평형으로 유지하고 있을 때, 위팔두갈래근이 생성하는 힘의 크기는?
<보기>
• 위팔두갈래근은 회전축(팔꿉관절)에서 3.2 ㎝ 떨어진 지점에서 수직 방향으로 힘을 가하고 있고, 손에는 회전축으로부터 40 ㎝ 떨어진 위치에 80 N의 중량이 들려 있다.
• 아래팔과 손의 무게, 그리고 다른 근육의 작용은 무시한다.
1
124 N
2
800 N
3
1,000 N
4
1,024 N
해설
위팔두갈래근이 생성하는 힘은 1,000 N이다.
정적 돌림 평형이므로 팔꿉관절(회전축)에 대한 시계 방향 토크와 반시계 방향 토크가 같다. 그림에서 근력 Fm은 축에서 3.2 ㎝ 떨어진 곳에 수직(90°)으로 작용하고, 80 N 중량은 축에서 40 ㎝ 떨어져 있다.
Fm × 3.2 ㎝ = 80 N × 40 ㎝
Fm = 3,200 ÷ 3.2 = 1,000 N근육의 모멘트 팔(3.2 ㎝)이 저항의 모멘트 팔(40 ㎝)보다 훨씬 짧은 3종 지레라서, 근육은 들고 있는 무게의 12.5배 힘을 내야 한다.
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