力のモーメントとは?意味・計算方法と応用
力のモーメントとは、力が物体をある点のまわりに回転させようとする作用の大きさです。「回転させる能力」と考えると分かりやすいです。
計算方法
M = F × L
F:力の大きさ/L:回転中心から力の作用線までの垂直距離(腕の長さ)
同じ力でも、回転中心から遠いほど(腕の長さが大きいほど)モーメントは大きくなります。ドアの取っ手が蝶番から遠い位置にあるのは、小さな力で大きなモーメントを得るためです。
単位
力(N)×距離(m)なので、単位はN·m(ニュートンメートル)です(→力のモーメントの単位)。
建築構造への応用
- 反力の計算:モーメントのつり合い(ΣM=0)から支点反力を求める。
- 曲げモーメント:梁を曲げようとする内力もモーメント。
- 重心の算定。
- 転倒の検討(転倒モーメントと抵抗モーメント)。
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まとめ
- 力のモーメントは、力が点まわりに回転させようとする作用。
- M=F×L(Lは回転中心から作用線までの垂直距離)。単位はN·m。
- 反力・曲げモーメント・重心・転倒の検討に使う。