力のモーメント
力のモーメントは、支点まわりに物を回す力のはたらきです。大きさは力 F と支点から力までの距離 r の積 M=F×r で表し、単位は kN・m などを使います。曲げモーメントとは別に考えることが大切です。
セクション別の図解
横向きのてこの左に支点、右に力の作用点があり、支点から離れた位置ほど大きく回る様子が矢印で描かれています。
力のモーメントは、支点まわりに物を回すはたらきを表します。同じ力でも、ドアノブを蝶番から遠い端に付けると軽く開くように、距離が長いほど回転効果は大きくなります。大きさは M=F×r で計算し、F は力、r は支点から力の向きに直角に測った距離です。単位は kN・m や N・m を使います。
左に支点を回そうとする外力の図、右に梁の切断面に働く曲げモーメントの図が並び、別概念として示されています。
力のモーメントと曲げモーメントの差は、見る場所です。力のモーメントは支点や基準点の外から見た回転効果で、てこやクレーンのつり合い計算に使います。曲げモーメントは梁の内部に生じる力の作用で、部材を曲げようとする内力です。単位がどちらも kN・m なので、名前だけで同じものと考えないことが大切です。
支点から力の作用線までの最短距離が寸法線で強調され、力 F と腕の長さ r を掛ける関係が大きく示されています。
計算では、支点から力を加えた点までの斜め距離ではなく、力の向きに直角な腕の長さ r を使います。レンチを長く持つほどボルトを回しやすいのは、同じ F でも r が大きくなるからです。M=F×r の F は kN、r は m でそろえると、結果は kN・m になります。時計回りと反時計回りは、問題で決めた符号に合わせます。
[回転の作用] 力のモーメントは、支点まわりに物を回そうとする働きです。力が大きいほど、また支点から離れるほど回転作用は大きくなり、Fと距離の積で表します。
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