E.point) 근육뼈대의 지레(1형, 2형, 3형 지레)

지렛대의 원리

인체의 내부에서 내적인 힘과 외적인 힘은 뼈의 지레 시스템을 이용하여 토크를 생산

 

역학적 이득(mechanical advantage, MA)

내적인 모멘트암(IMA)와 외적인 모멘트암(EMA)의 비율

* 모멘트 암 - 모멘트를 일어키는 힘과 회전 작용이 발생하는 지점과의 거리

 

Fulcrum 받침점(돌림축)

F1, F2는 모멘트를 일으키는 힘

D1, D2는 회전 작용이 발생하는 지점과의 거리

 

위 두가지의 요소로 토크가 발생!

 

시소를 탔을 때

한쪽에 무거운 사람이 앞쪽에 타고 반대 편에 가벼운 사람이 뒤쪽에 타면

비슷하게 균형잡을 수 이는 이유가 요것 때문!

 

모멘트 암이 길어질수록 작은 힘으로 큰 토크를 발생 시킬 수 있다!

 

 

지레의 종류

[빨간 화살표 - 내적인 힘, 초록 화살표 - 외적인 힘]

 

 

제 1형 지레

균형이 잡혀 평형상태에 놓임 ( MA=1 )

 

힘들 사이에 돌림 축이 존재

 

토크들의 방향 - 서로 반대 방향

[ effort torgue - 반시계방향. Load torgue - 시계 방향 ]

 

내적인 힘과 외적인 힘 - 같은 직선 방향

[ 둘다 아래 방향 ]

 

 

 

제 2형 지레

돌림 축이 뼈 한 쪽 끝에 위치

내적인 힘이 외적인 힘보다 더 큰 지레작용을 가짐( MA>1 )

[내적인 힘의 모멘트 암이 더 길다]

 

[ 적은 힘으로 효율적으로 돌림 운동을 시킬 수 있다 ]

 

 

 

 

제 3형 지레

돌림축이 뼈의 한 쪽 끝에 위치

외적인 힘이 내적인 힘보다 더 큰 지레작용을 가짐 ( MA<1 )

[외적인 힘의 모멘트 암이 더 길다]

 

[ 돌림운동을 하기위해 비효율적으로 엄청 힘을 많이 써야 된다 ]

 

 

 

 

우리 몸은 대부분이 제 3형 지레로 이루어져 있다.

 

근육은 외적 부하에 비해 몇 배나 더 큰 힘을 생산해야되기에

관절에 엄청난 압박력과 전단력을 생산

( 관절연골, 지방패드, 윤활주머니 등이 존재하는 이유겠지요)

 

올바른 움직임으로 운동하고 몸을 사용해야되는 이유 중 하나가 되겠죠?

 

 

 

 

 

 

 

 

출처

​

뉴만 Kinesiology (근육뼈대계통의 기능해부학 및 운동학)

저자 Donald A. Neumann