エンジニアのための技術講座

ローコストオートメーション講座

掲載日:2011年03月11日

カテゴリ : 設計のヒント

第488回 機械工学と自動機設計-7:力のつりあい条件

 物体に対して異なる作用点に力が働く場合の力のつりあいについて解説します。

(1)異なる作用点に力が働く場合の力のつりあい

・下図のように円盤に4つの力が異なる作用点に働いた場合、この円盤は反時計方向に回転運動するとわかります。したがって、この力の作用状態は力はつりあい状態にはありません。

【図1】つりあい状態にない場合

・下図のように上図と同じ作用点に違う方向の力が働くと、円盤は回転せずに静止状態となります。したがって、この力の作用状態は異なる作用点に働く力がつりあい状態にあるといえます。

【図2】つりあい状態にある場合

(2)作用点の異なる力のつりあい条件

次の条件が成り立つときに作用点が異なる力でもつりあい状態となります。

a)全ての力(Fi)の合力がゼロとなること。

ΣFi= 0

b)任意の点に対する力のモーメント(Mi)の総和がゼロとなること。

ΣMi= 0

図2の場合、

a)について : F1とF3の合力はゼロ、F2とF4の合力もゼロ

<F1+F2+F3+F4=0>

b)について : F1とF3は反対方向の力でモーメントの腕の長さは等しいのでモーメントは反対方向でつりあい状態となる。

<M1+M2+M3+M4=0>

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