[운동역학]구름 마찰 (Rolling Friction)과 관절운동關節運動

 

구름 마찰

구름 마찰: 한 표면이 다른 표면 위로 굴러갈 때 발생하는 마찰.

특징: 표면이 미끄러지지 않고, 굴러가는 점접촉 현상이 특징.

미끄러짐과 차이:

미끄러짐: 표면이 동일한 부분이 계속 이동.

구름: 점접촉으로 인해 표면이 맞물리지 않음.

 

공식

 

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3. 직경 변화와 구름 마찰력

구름 마찰력은 바퀴의 반경(직경) 변화율에 영향을 받음.

작은 바퀴:

반경 변화율이 크기 때문에 구름 마찰력이 큼.

큰 바퀴:

반경 변화율이 작아 구름 마찰력이 작음.

4. 작은 바퀴의 특징

작은 바퀴는 바람이 빠졌을 때 변형율이 커져 더 많은 구름 마찰력이 발생.

변형이 많아질수록 재동력이 증가하지만, 연비는 감소.

바퀴가 팽팽하게 공기가 가득 차 있으면 연비가 더 좋음.

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5. 관절 운동과 구름 마찰

관절 운동에서는 구름과 미끄러짐의 적절한 조합이 필요함.

어깨 관절 (외전과 내전):

구름만 발생하면 견봉(어깨 끝 뼈)에 부딪혀 근육과 신경에 손상이 생김.

구름 + 미끄러짐이 적절히 조합되어야 어깨 관절이 부드럽게 움직이고 통증이 없음.

무릎 관절 (굴곡과 신전):

구름만 발생하면 관절이 밀려남.

미끄러짐만 발생하면 운동 범위가 제한됨.

구름 + 미끄러짐:

구름은 관절의 회전을 돕고, 미끄러짐은 부드러운 이동을 가능하게 함.

가동 범위를 최적화하여 부드럽고 효율적인 움직임을 보장.

 

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구름 마찰은 점접촉으로 마찰력이 매우 작아 효율적인 운동과 에너지를 제공.

바퀴의 크기와 공기압에 따라 구름 마찰력이 변화하며, 작은 바퀴는 변형이 커 구름 마찰력이 증가.

관절 운동에서는 구름과 미끄러짐의 조합이 필수로, 이를 통해 부드럽고 통증 없는 운동을 유지할 수 있음.