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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

力の3要素とは、力の大きさ、方向、作用点という3つの要素を意味します。力の持つ性質は、この3つで説明できます。今回は、力の3要素の意味、力の大きさ、作用点、方向について説明します。なお、力のモーメントは、任意の点に回転を生じさせる力です。力のモーメントの詳細は、下記の記事が参考になります。

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

力の3要素とは?

力の3要素とは、力の性質を表す


力の大きさ

力の方向

力の作用点


です。下図をみてください。力の作用点とは、力の作用する位置を表します。力の方向は、力の作用する向きを意味します。力は鉛直、水平に作用するとは限りません。斜めに作用する荷重もあります。力の方向は大切な情報です。※斜め荷重の性質は、下記の記事が参考になります。

力の3要素

斜め荷重とは?1分でわかる意味、分解、計算、片持ち梁の応力


なお、物理学では力の大きさを矢印の長さで表します。構造力学では、外力の値を直接明記することが多いです。※外力については、下記の記事が参考になります。

外力のモデル、外力の種類とは?


また、複数の力を1つの力に合成することを、力の合成といいます。合成された力は、合力です。力の合成、合力の意味は、下記の記事が参考になります。

力の合成とその計算方法

合力とは?1分でわかる意味、読み方、求め方、角度との関係


逆に、1つの力を複数に分解することを、力の分解といいます。分解された力を、分力といいます。詳細は、下記の記事が参考になります。

力の分解その計算方法

力の大きさ

力の大きさは、矢印の長さか、数値で表します。矢印が長い方が、力が大きいです。数値で書くとき注意したのが単位です。必ず力の単位を書きましょう。力の単位は、下記の記事が参考になります。

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

力の作用点

力の作用点とは、力の作用する位置です。後述する「力のモーメント」の大きさにも影響します。

力の方向

力には方向があります。鉛直に作用する力、水平に作用する力、斜めに作用する力がありますね。各力の特徴は、下記の記事が参考になります。

鉛直荷重とは?1分でわかる意味、読み方、求め方、計算式、垂直荷重

水平荷重とは?1分でわかる意味、種類、求め方、単位、鉛直荷重との違い

力のモーメント

力のモーメントとは、任意の点に回転を生じさせる力のことです。下図をみてください。これが力のモーメントです。

力のモーメントの意味、求め方は下記の記事が参考になります。

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

まとめ

今回は力の3要素について説明しました。意味が理解頂けたと思います。力の3要素は、力の大きさ、方向、作用点のことです。力の性質は、この3つで決まります。それぞれの意味を理解してくださいね。また、特殊な例として、力のモーメント、斜め荷重などがあります。下記の記事も併せて参考にしてくださいね。

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

斜め荷重とは?1分でわかる意味、分解、計算、片持ち梁の応力


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