토크와 관성

목차

토크
생활속에서의 토크 이용
관성모멘트
다이빙에서의 관성 모멘트의 조절
단거리 달리기에서의 관성모멘트
생활속에서의 관성모멘트의 이용

본문내용

토크



지레가 한 개의 축을 중심으로 회전할 때 생기는 회전효과 ( turning effect)를 생성하는 데 이를 토크(torque)라 한다. 자동기계들 중, 토크 렌치는 볼트에 정확한 회전효과를 적용하기 위해서 고안된 것이다. 웨이트 트레이닝에서 덤벨 컬을 할 때, 상완이두근이 전완을 당김으로써, 회전효과, 즉 토크가 생성된다. 토크의 크기는 상완이두근에 의해 생성된 힘과 힘팔의 길이를 곱한 값이다. 힘팔의 길이는 전완의 상완이두근 부착점으로부터 축(팔꿈치 관절)까지의 수직거리이다. 이 때, 중력은 덤벨과 전완을 아래 방향으로 당기며, 이로 인하여 덤벨과 전완의 무게는 그자체적으로 아래 방향의 토크를 생성한다.
토크의 회전효과를 증가시킬 수 있는 관건은 1.발휘된 힘의 크기 2.볼트로부터 힘이 작용한 거리(힘팔의 크기) 3.렌치를 당기는 각도에 의해 결정 되는게, 90도의 각도로 렌치를 당기는 것이 가장 효과적이다. 그림 4.6a에서, 크기가 10unit인 힘을 볼트(축으로써 작용하는)로부터의 거리가 5unit인 위치에서 작용시키고 있다. 따라서 이때 렌치에 의해 생성되 토크는 50unit이다. 그리 4.6b는 똑같은 힘을 볼트로부터 10unit 만큼의 거리에서 가하는 상황인데, 이 경우 렌치의 적용되는 회전효과, 즉 토크는 힘팔의 길이가 두배로 증가되었기 때문에 생성된 토크가 두배로 증가되어 100unit가 된다. 더 많은 토크를 발생시키려면, 1.렌치의 90도 방향으로 더 많은 힘을 작용시키거나, 2.힘팔의 크기를 증가시키고, 또는 3.이 두가지 요소 모두를 증가시키면 된다.
이러한 예에서 알 수 있듯이 토크를 크게 하기 위해서는 힘팔의 길이를 길게 하는 것이 중요하다.
그림4.5에서 상완이두근의 컬 동작을 다시 한번 살펴보자. 토커의 회전효과를 일으키는 상완이두근이 매우 작은 힘팔로 작용하고 있음에 주목할 필요가 있다. 이러한 특성의 장.단점에 대해서는 다음에 살펴보기로 한다.
볼트에 토크를 작용시키는 원리는 스포츠에서 일어나느 모든 지레 상황에서도 동일하게 적용된다. 근력에 의해 생성된 토크와 여러 종류의 저항에 의해 생성되어 반대방향으로 작용하는 토크들간의 관계를 알아보자. 물론, 레슬링이나 유도와 같은 스포츠에서도 저항과 토크를 생성할 수 있다.

참고 자료

없음