다음 그림을 보고 상완 이두근의 힘(MF)과 주관절에서의 관절반작용력(… | 2021년 인간공학기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

[해설]

관절(O)을 회전축으로 잡고 모멘트 평형과 힘의 평형을 세운다. 거리는 m로 바꾼다(3 cm=0.03 m, 15 cm=0.15 m, 35 cm=0.35 m).

전완 무게 15 N과 손의 물체 20 N이 만드는 모멘트를 이두근 힘이 상쇄한다.
$\sum M = 0$
$(-15 \times 0.15)+(-20 \times 0.35)+(MF \times 0.03)=0$
$MF = 9.25 / 0.03 = 308.33$ N

위쪽을 +로 두고 상하 방향 힘을 합한다.
$\sum F = 0$
$JF + MF - 15 - 20 = 0$
$JF = 35 - 308.33 = -273.33$ N

JF의 음(−) 부호는 관절반작용력이 아래쪽으로 작용한다는 뜻이다(그림의 JF 화살표 방향). 이두근이 관절 가까이 붙어 있어 작은 하중에도 큰 근력이 필요하다.