外力とは?内力・反力との違いと摩擦力
外力(がいりょく)とは、物体の外から働く力のことです。建物にとっては、自重・積載・地震・風などの荷重が外力にあたります。
外力・内力・反力の違い
| 種類 | 意味 | 例 |
|---|---|---|
| 外力 | 外から物体に働く力(荷重) | 自重・人・家具・地震・風・土圧 |
| 反力 | 支点が物体を支え返す力 | 柱脚・基礎の反力 |
| 内力(応力) | 外力に対して部材内部に生じる力 | 軸力・せん断力・曲げモーメント |
外力と反力がつり合い、その力を部材内部に伝えるのが内力、という関係です。
摩擦力も外力
接触面に生じる摩擦力も、物体の外から働く外力の一種です。最大静止摩擦力は、垂直抗力Nと摩擦係数μを使って次のように表します。
最大静止摩擦力 F = μ·N
μ:摩擦係数/N:垂直抗力
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まとめ
- 外力は外から物体に働く力。建物では荷重(自重・地震・風など)。
- 反力は支点が支え返す力、内力は部材内部に生じる力。
- 摩擦力も外力の一種。最大静止摩擦力はF=μN。