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張力の公式は?1分でわかる意味、t、向き、単位、つり合い

張力の公式は、質量と重力加速度をかけた値です。張力の単位はSI単位系で、NやkNで表します。張力は、物理や建築の構造力学で使います。今回は、張力の公式、意味、tとの関係、張力の向き、単位、つり合いについて説明します。張力の意味は、下記の記事が参考になります。

張力とは?1分でわかる意味、向き、単位、応力、求め方、問題

荷重の単位とは?1分でわかる意味、種類、換算、ニュートン、nとの関係

張力の公式は?

張力の公式は、


T=m×a


です。Tは張力、mは物の質量、aは重力加速度です。下図をみてください。糸の先端に重りをつけました。重りの質量はmです。糸は上側に固定してあります。このとき、糸には「張力」が作用します。

張力

張力は、物を引っ張る力です。物の質量による外力、糸に作用する張力、糸の固定部分に生じる反作用力は、全て釣り合います。力が釣り合うとき、物体は静止します。物が重く、張力が大きくなると、糸が切れる可能性があります。


力のつり合い、作用力と反作用力の関係は、下記の記事が参考になります。

力のつり合い

作用力とは?1分でわかる意味、反作用力、力のつりあい、計算方法


なお、張力と反対向きの力を「圧縮力」といいます。圧縮力の意味は、下記の記事が参考になります。

引張、圧縮とは?1分でわかる意味、違い、符号、強度の関係

張力の公式とTの関係

張力の公式は、質量と重力加速度を掛けた値です。張力の記号は、Tで表します。これは、「Tension」のTです。Tensionは、和訳で張力を意味します。

張力の公式と力の向き、力のつり合い

下図をみてください。質量mの重りを糸で吊ります。重力加速度をg1、次に糸を持つ手で、上側に糸を引っ張ります。この加速度をg2とします。糸に生じる張力を求めてください。

張力と力の向き

間違えやすい問題です。まず、重りの質量により、糸にはmg1の張力が生じます。次に、糸を引き上げる加速度分の張力mg2が作用するのです。下図を見てください。矢印が張力の向きです。2つの張力が、糸に生じると理解できるでしょう。

張力の向きと矢印

張力の単位

張力の単位は、


N

kN


です。上記をSI単位系といいます。SI単位系の意味は、下記の記事が参考になります。

SI単位系とは?1分でわかる意味、一覧、基本単位、変換、ニュートン


ニュートンと、質量、重力加速度の単位の関係を下記に示します。


張力(N)=質量(Kg)×重力加速度(m / s2)

まとめ

今回は張力の公式について説明しました。意味が理解頂けたと思います。張力は、物を引っ張る力です。張力の公式を覚えてください。荷重の単位や、SI単位系の理解も必要です。下記の記事も併せて参考にしてくださいね。

張力とは?1分でわかる意味、向き、単位、応力、求め方、問題

荷重の単位とは?1分でわかる意味、種類、換算、ニュートン、nとの関係

SI単位系とは?1分でわかる意味、一覧、基本単位、変換、ニュートン


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