在出力相同下，同一平面上肌肉產生的力矩，下列何者最有效率？

本題觀念：

本題考生物力學（biomechanics）中力矩（torque）的計算與效率。力矩（torque, $\tau$）的計算公式為：

$\tau = F \times d_{\perp}$

其中 $F$ 為施力大小，$d_{\perp}$ 為力矩臂（moment arm）—即從旋轉軸到力的作用線的垂直距離。力矩臂長度取決於力臂（lever arm）長度以及施力方向與力臂所成的角度。

選項分析

力矩臂的實際長度取決於：$d_{\perp} = L \times \sin\theta$，其中 $L$ 為力臂長度，$\theta$ 為力與力臂的夾角。

(A) 力臂短，肌力與力臂方向垂直： 力臂短（$L$ 小），即使施力方向與力臂垂直（$\theta = 90°$，$\sin 90° = 1$），力矩 $= F \times L_{短} \times 1 = F \times L_{短}$，力矩值較小。❌

(B) 力臂長，肌力與力臂方向平行： 力臂長（$L$ 大），但施力方向與力臂平行（$\theta = 0°$，$\sin 0° = 0$），力矩臂 $= L \times 0 = 0$，力矩為零，完全無效率。❌

(C) 力臂短，肌力與力臂方向平行： 力臂短且施力方向平行，$\sin 0° = 0$，力矩為零

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