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2力のつり合いとは？1分でわかる意味、条件、作用反作用、角度、日常の関係
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2力のつり合いとは、２つの力がつり合うことです。力のつり合いは、２つ以上の力の合力が0になることです。力がつり合うとき、物は移動せず静止します。綱引きをイメージしてください。綱引きは反対方向に綱を引張ります。同じ力を使って綱を引張ると、綱は動かず静止します。力のつり合い、作用反作用の意味は下記も参考になります。
力のつり合いとは？1分でわかる意味、作用反作用、角度、問題と計算、張力との関係
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
2力の読み方は下記をご覧下さい。
2力の読み方は？1分でわかる読み方と意味、分力、合力の読み方
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2力のつり合いとは？
2力のつり合いとは、２つの力がつり合うことです。下図をみてください。これが2力のつり合いです。
物体に、左側と右側から力が作用しています。力の大きさは10kNとします。力は反対向きに作用しているので、２つの力の合力は
10kN－10kN=0
です。複数の力の合力が0（ぜろ）になるとき力はつり合います。また力がつり合うとき、物体は移動せず静止します。※力のつり合いの詳細は下記が参考になります。
力のつり合いとは？1分でわかる意味、作用反作用、角度、問題と計算、張力との関係
仮に右側に作用する力が20kNになると、力はつり合わず右側に移動します。
2力のつり合いは、綱引きをイメージすると良いでしょう。綱引きでは、左右から綱を引張ります。
左右から綱を引張る力が同じであれば、綱は静止します。2力がつり合っている状態です。ところが左右どちらかの力が強ければ、そちらの方向に綱は移動します。
身近な例でいうと、我々の身の回りの物は、ほとんどが静止しています。これは物体の重力が、床などから作用する反作用力とつり合うからです。作用反作用の詳細は、下記が参考になります。
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
2力のつり合いの条件
2力のつり合いの条件を下記に示します。
・2つの力の大きさは等しい
・2つの力の向きは反対である
・2つの力は同一直線上にある。(作用線が一致する)
２つの力は同一線上に無いとつり合いません。同一線上にない２つの力を下図に示します。
２つの等しく反対向きの力が同一線上に無いとき、物には「モーメント」が作用し回転します。この力を偶力ともいいます。力のモーメント、偶力の詳細は下記が参考になります。
力のモーメントってなに？本当にわかるモーメントの意味と計算方法
日常にある2力のつり合いと作用反作用の関係
私たちの日常には、2力のつり合いが溢れています。例えば机や椅子です。机や椅子には、普段から「重力」が作用しています。重力に対して、机が勝手に移動することはなく静止しています。
これは机に作用する重力と等しい力で、床から反対向きの力が作用するからです。これを作用反作用の法則ともいいます。作用反作用の詳細は下記が参考になります。
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
机や椅子だけでなく、日常の周りにある物は、ほとんどが静止しています。作用反作用により、2力がつり合っています。
2力のつり合いと角度の関係
下図のように、2力に角度がつくとどうでしょうか。これはつり合いません。斜め方向の力を鉛直と水平方向の成分に分解します。
すると、右側の水平成分の力は、左側の力より小さいことがわかります。また、右側には上向きの力も作用します。左側には水平方向にのみ力が作用するので、つり合うことはないです。
ただし、斜め方向の力をもう１つ加えると、力がつり合うかもしれません。３つの力のつり合いを、３力のつり合いといいます。詳細は下記が参考になります。
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まとめ
今回は2力のつり合いについて説明しました。意味が理解頂けたと思います。2力のつり合いは、２つの力がつり合うことです。綱引きをイメージすると理解しやすいです。2力のつり合いの条件を必ず覚えましょう。３力のつり合い、力のつり合いの詳細など下記も勉強しましょう。
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