- 管理人が業界分析！1日13円で建築業界がわかるLINE配信！ ⇒ まずはリンクをクリックして友だち追加！
- 当サイト発の用語集発売！【知らないままで大丈夫？】収録用語800以上！詳細はコチラから
- 構造力学を独学(無料)で学習したい方は⇒ 建築学生が学ぶ構造力学の、学習カリキュラム
3力のつり合いとは？1分でわかる意味、角度と作図、張力の計算と問題
【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました！）
3力のつり合いとは、３つの力の合力が0になる状態です。３つの力がつり合うとき、物体は静止します。例えば、重りを２本の糸で吊るして静止するとき、３力がつり合います。今回は3力のつり合いの意味、角度と作図、張力の計算と問題について説明します。力のつり合いの意味、問題の解き方など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
力のつり合いの問題は？糸の張力の計算、解き方、３力のつり合い
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
100円から読める！ネット不要！印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める！広告無し！建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事
3力のつり合いとは？
3力のつり合いとは、３つの力の合力が0になる状態です。3つの力がつり合うとき、物体は静止します。下図をみてください。これが3力のつり合いです。
重りの力は下向きに作用します。重りを吊るす糸の張力は斜めに作用します。２本の糸に作用する張力の合力（合成した力）は、上向きに作用します。合力と重りの力がつり合うのです。
合力の求め方は下記が参考になります。
力の平行四辺形とは？1分でわかる意味、書き方、合力、分解、計算、力の3要素
合力と重りのつり合いが成立する条件は、２力のつり合いと同じです。「力の大きさが等しく、反対向きで、同一線上に作用する」必要があります。２力のつり合いは下記が参考になります。
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
３力のつり合いのポイントは、「２つの力の合力と、もう１つの力がつり合うこと」です。合力は必ずしも糸の張力で求める必要はなく、
張力と重りの合力＝張力
を確認しても良いです。下図に３力のつり合いと合力を図示します。
なお、３力のつり合いでは、下図のように３つの力が１点で交わる必要があります。１つでも力の作用点がずれるとつり合いません（※詳細は省略しますが、モーメントが生じます）。
3力のつり合いと角度、作図
3力のつり合いでは、力に角度が付いているため「力の向きを作図」することが大切です。下図に示す重りの力、糸の張力と張力の合力を図示してください。
重力により、重りの力は下向きに作用します。この力とつり合うため、糸には重りを引張る力（張力）が作用します。よって張力は斜め上向きです。張力の合力は、２つの張力で平行四辺形をつくるように描きましょう。
次の問題です。同様に各力を図示してください。なお張力は鉛直成分、水平成分に分解してください。
重りは下向き、張力は斜め上向きに作用します。張力が平行四辺形の対角線になるよう、鉛直成分と水平成分を図示しましょう。
なお、角度が付いた力の合成や分解は、「三角関数」や「ベクトル」の知識が必要です。最低限、下記の三角比は暗記しましょう。
3力のつり合いの張力の計算と問題
下図の糸に生じる張力は何ｋNでしょうか。重りと糸は静止しており、先端の重りは1.0kg、重力加速度は9.8m/s2です。
糸１、２の張力をT1、T2とします。糸の角度が同じなので、
T1=T2
です。T1とT2の合力を求めて、重りとのつり合いを考えても良いですが、張力を鉛直と水平成分に分解して考える方が簡単です。※合力の求め方は下記が参考になります。
まず三角比より、T1とT2の鉛直成分を求めます。張力の鉛直成分は上向きに作用します。
一方、重りの力は鉛直下方向に作用します。力の向きを下図に示します。
よって力のつり合いは
です。次の問題です。糸１と２の張力を求めてください。重りの質量は1.0kgとします。
3力の向きを図示しましょう。糸１の張力は鉛直・水平成分に分解します。
糸１、2の張力をT1、T2とします。T1を鉛直・水平成分に分解すると、下記の通りです。
鉛直方向の力、水平方向の力ごとに、力のつり合いを考えます。
です。
まとめ
今回は3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。3力のつり合いでは、角度のついた力とのつり合いを考えることが多いです。力の向きを図示することや、力の合成の方法、三角関数とベクトルの計算を復習しましょう。下記も参考になります。
【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました！）
▼スポンサーリンク▼
▼【好評！】管理人おすすめ▼
- あなたも管理人に直接質問してみませんか？→【好評】LINEで質問！
▼用語の意味知らなくて大丈夫？▼
▼同じカテゴリの記事一覧▼
- 張力の公式は？1分でわかる意味、t、向き、単位、つり合い
- 張力の単位は？1分でわかる意味、ニュートン、n、kgf、換算
- 合力とは？1分でわかる意味、読み方、求め方、角度との関係
- 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
- 偶力の基礎知識と、モーメントの関係
- モーメントのつり合い条件とは？1分でわかる意味、力のモーメントのつり合いと問題、計算方法
- 腕の長さとは？1分でわかる意味、モーメントの関係、作用点、向きの関係
- 力の3要素とは？1分でわかる意味、力の大きさ、作用点、方向
- 反力ってなに？反力の求め方と支点反力
- 釣り合いとは？1分でわかる意味、計算、物理との関係、モーメントの関係
- 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
▼カテゴリ一覧▼
- 建築物と構造力学の関係(まずは、苦手な勉強の進め方から)
- モデル化を学ぶ(まずは、構造物のモデル化から)
- 静定構造物の解き方を学ぶ(まずは、静定構造物に関する基礎用語から)
- 断面の性質を学ぶ(まずは、断面図形に関する基礎用語から)
- 梁のたわみを学ぶ(まずは、梁のたわみと基礎用語から)
▼他の勉強がしたい方はこちら▼
【好評】LINEで質問！
管理人に質問してみる？
わかる1級建築士の計算問題解説書
【初回資料が今だけ無料！】1日約13円で情報をアップデート！
有料メルマガを無料で見てみませんか？⇒ 忙しい社会人、学生のためのビルディング・アップデート
わかる2級建築士の計算問題解説書！
【30%OFF】一級建築士対策も◎！構造がわかるお得な用語集
更新情報
- 当サイトでは、ほぼ毎日、記事更新・追加を行っております。
- 更新情報として、先月分の新着記事を一覧表示しております。下記をご確認ください。
- 新着記事一覧
プロフィール
- 略歴▼
- 名前 ハナダユキヒロ/MITUME lab代表.
- 2010年 弊サイトを開設
- 2010～2017年 国立大学大学院修了
- 2017年12月に当HPが書籍化。
- 「わかる構造力学」
- 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
- 「わかる構造力学(改訂版)」
- 10数年以上、建築の学問、研究、構造設計の実務に携わった経験を元に、未経験の方、建築関係の学生、社会人の方に役立つ知識を、分かりやすくお伝えします。
- 当サイトの目的▼
- 建築学生が学ぶ「構造力学」の目的
- とりあえず10記事▼
- 初めましての方に10記事用意しました
- おすすめ書籍紹介▼
- ハナダユキヒロが建築関連書籍の良書を選びました
建築の本、紹介します。▼
▼【好評！】管理人おすすめ▼
- あなたも管理人に直接質問してみませんか？→【好評】LINEで質問！
同じカテゴリの記事一覧
- 張力の公式は？1分でわかる意味、t、向き、単位、つり合い
- 張力の単位は？1分でわかる意味、ニュートン、n、kgf、換算
- 合力とは？1分でわかる意味、読み方、求め方、角度との関係
- 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
- 偶力の基礎知識と、モーメントの関係
- モーメントのつり合い条件とは？1分でわかる意味、力のモーメントのつり合いと問題、計算方法
- 腕の長さとは？1分でわかる意味、モーメントの関係、作用点、向きの関係
- 力の3要素とは？1分でわかる意味、力の大きさ、作用点、方向
- 反力ってなに？反力の求め方と支点反力
- 釣り合いとは？1分でわかる意味、計算、物理との関係、モーメントの関係
- 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
- HOME > 構造力学の基礎 > 3力のつり合いとは？1分でわかる意味、角度と作図、張力の計算と問題
- 1級の過去問(計算)解説
- 限定メルマガ
- わかる建築構造の用語集・図解集
- 1頁10円！PDF版の学習記事