図の前腕と手を支える肘関節屈筋の力 F はどれか。ただし、Cos 45° = 0.71 とする。
- 約20 kgw
- 約25 kgw
- 約30 kgw
- 約35 kgw
- 約40 kgw
解答解説
正解は4. 約35 kgwです。
この問題は、力のモーメントの釣り合いを用いて解きます。肘関節でのモーメントの釣り合いから、肘関節屈筋(力点)にかかる力 F を計算します。
各選択肢の解説
- 約20 kgw
モーメント計算の結果より、20 kgw では筋力が不足し、前腕と手を支えることができません。 - 約25 kgw
この筋力でもモーメントは釣り合わず、肘の屈筋が不足します。 - 約30 kgw
30 kgw ではモーメントを釣り合わせるには不足しています。 - 約35 kgw(正解)
計算結果から、筋力 F = 35 kgw でモーメントが釣り合い、正しい値です。 - 約40 kgw
35 kgw より大きいため、モーメントが釣り合いを超えてしまいます。この選択肢は過剰な力です。
ワンポイントアドバイス
モーメントの釣り合いを計算する際は、モーメントアームの距離と力の角度成分(Cos や Sin)に注意しましょう。この問題ではCos 45°を用いた計算がポイントです。特に肘関節屈筋などの斜め方向の力が作用する場合、成分分解を確実に行うことが重要です。