專技高考-物理治療師物理治療基礎學（包括解剖學、生理學、肌動學與生物力學）114 年第 56 題單選題

一足球員準備開自由球的過程中某個瞬間，測量到小腿／足部角加速度為 $30 rad/ s^{2}$ ，此時髕腱與脛骨夾 $30$ 度，肌腱距離膝關節旋轉中心 $3$ 公分，小腿／足部的質量為 $3$ 公斤，轉動慣量（moment of Inertia）為 $0.25 kg \times m^{2}$ ，髕腱上的張力應為多少牛頓？

A1500

B1000

C500正確答案

D250

答案與詳解

正確答案

利用轉動動力學公式

τ = I α

求出總力矩，再除以垂直力臂

d = r sin θ

即可求得髕腱張力。

根據 $τ = I α$ ，力矩為 $7.5 N \cdot m$ 。垂直力臂 $d = 0.03 \times sin 3 0^{\circ} = 0.015 m$ 。張力 $F = 7.5/0.015 = 500 N$ 。

考點：力矩計算考點：轉動動力學考點：垂直力臂

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