Estimate net joint torque and muscle force demand from joint angle, external moment arm and load.
F 為負荷重力(m 為質量、g = 9.81 m/s²),r 為外力臂(cm 折算為 m),θ 為關節角度。力矩隨角度正弦變化:θ = 90° 時力臂最大、力矩最大,θ 趨近 0° 或 180° 時力矩趨零。肌肉需在 5 cm 等效內力臂上產生 F 肌 = τ / 0.05 的力才能對抗該力矩,力學優勢 r 內 / r 越小說明該角度越費力。
關節角度力學計算器基於剛體生物力學模型,根據關節角度、外部力臂與負荷,估算關節承受的淨力矩以及肌肉需要產生的力,幫助理解訓練動作的力學特徵。