3형 지렛대에 대한 설명으로 옳은 것은?

3형 지렛대는 무게점과 받침점 사이의 힘점으로 속력의 이점이 있으며, 일상생활의 예로는 핀셋과 쪽가위 등이 있다.

지렛대의 분류는 받침점(axis), 힘점(force), 무게점(resistance)의 배열 순서에 따라 달라집니다. 문제에서 묻는 3형 지렛대(third-class lever)는 무게점과 받침점 사이에 힘점이 위치하는 구조로, 힘의 크기보다는 속력과 이동 거리에서 이득을 얻는 유형입니다.

보기 5번의 팔꿉관절 굽힘 동작을 예로 들면, 받침점은 팔꿉관절, 무게점은 아래팔과 손의 무게중심, 힘점은 위팔두갈래근이 노뼈거친면에 부착하는 지점이 됩니다. 힘점이 받침점과 무게점 사이에 있으므로 전형적인 3형 지렛대에 해당합니다. 이 배열은 근육이 짧게 수축해도 손이 넓은 범위로 움직일 수 있게 하여 빠른 동작에 유리합니다.

근거 자료에서도 포유류의 턱관절을 생체역학적으로 분석할 때 턱관절(받침점)과 치아(무게점) 사이에 근육의 합력(힘점)이 위치하여 3형 지렛대로 모델링한다고 설명하고 있습니다. 다만 일부 설치류에서는 저작근의 위치가 앞쪽으로 이동하여 2형 지렛대처럼 작동할 수 있다는 제안이 있으나, 이는 특수한 해부학적 변형에 해당합니다. 사람의 팔꿉관절 굽힘은 3형 지렛대의 대표적인 예입니다.

나머지 보기를 살펴보면, 1번의 힘의 이득은 2형 지렛대의 특징입니다. 2번의 무게점과 힘점 사이에 받침점이 있는 구조는 1형 지렛대입니다. 3번의 받침점과 힘점 사이에 무게점이 있는 구조는 2형 지렛대입니다. 4번의 가위와 시소는 1형 지렛대에 해당합니다. 3형 지렛대의 일상생활 예로는 핀셋, 젓가락, 쪽가위 등이 있습니다.

구분	배열 순서	이득	예시
1형 지렛대	힘점-받침점-무게점	균형(힘 또는 속력)	시소, 가위, 머리의 뒤침-굽힘
2형 지렛대	힘점-무게점-받침점	힘의 이득	손수레, 발꿈치 들기
3형 지렛대	무게점-힘점-받침점	속력의 이득	핀셋, 팔꿉관절 굽힘

혼동 주의! 2형 지렛대와 3형 지렛대의 배열을 뒤바꾸어 기억하기 쉽습니다. 2형은 무게점이 가운데(힘의 이득), 3형은 힘점이 가운데(속력의 이득)임을 확인합니다. 핵심! 인체의 대부분의 근골격계 지렛대는 빠른 움직임을 위해 3형 지렛대로 작동합니다.