1. HOME > 構造力学の基礎 > 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

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

【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！）

腕の長さとは、力のモーメントの算定に必要な距離です。力の作用点から、回転軸までの距離をいいます。

モーメントの大きさは、腕の長さに比例します。今回は腕の長さの意味、モーメントとの関係、力の作用点と向きとの関係について説明します。

力のモーメントの意味は、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

腕の長さとは？

腕の長さとは、力のモーメントの算定に必要な距離です。力の作用点から、回転軸までの距離をいいます。

下図をみてください。これが腕の長さです。

力のモーメントは、下式で計算します。

M=P×L

Mがモーメント、Pが作用力、Lが腕の長さ（力の作用点から回転軸までの距離）です。よって、腕の長さが大きいほどモーメントが大きくなります。

また、力の方向と腕の長さの方向は、必ず直角になります。下図をみてください。ある方向に力が作用します。

このとき腕の長さは、回転軸から力の矢印まで垂線を引いたときの距離です。

下図のように、力の作用点から回転軸の中心まで線を引いても、それは「腕の長さ」では無いですね。

作用点、力のモーメントの意味は、下記も参考になります。

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

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

記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学 改訂版/工学社」

LINEで質問したい方はこちら　⇒　【好評】管理人にLINEで質問してみよう

腕の長さとモーメントの関係

前述したように、モーメントMと腕の長さLの関係は下記です。

M=P×L

よって、モーメントを大きくするためには、力Pだけでなく腕の長さLの影響が大きいです。力が小さくても、腕の長さを大きくしましょう。

逆に、力のモーメントを小さくしたいとき、腕の長さが短くなるよう配慮すればよいです。

構造力学や構造設計の実務では、上式を当たり前に使うので是非覚えてくださいね。下記も参考になります。

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？1分でわかる意味、力の大きさ、作用点、方向

腕の長さと力の作用点、向きの関係

下図の腕の長さと、力のモーメントを計算してください。

棒を斜めに引張っています。腕の長さは、力の作用点から回転軸まで垂線を引っ張ったときの距離でした。

上図のように作用力が斜めの場合、逆に考えれば、「力を分解して棒と垂直の関係にすればよい」のです。

下図をみてください。棒に対して斜めの力Pを分解し、Psinαとします。この力は回転軸と垂直の関係です。

よって、ｒが腕の長さですね。力のモーメントは、

M=r×Psinα

です。

まとめ

今回は腕の長さについて説明しました。腕の長さは、力のモーメントの算定必要な距離です。

力の作用点から回転軸までの距離です。ただし、力の方向と回転軸は垂直の関係にあります。下記の記事も併せて勉強しましょうね。

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

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

【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▼

【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

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

• 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
• 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
• 外力とは？1分でわかる意味、読み方、応力や内力、反力との違い、摩擦力との関係
• 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
• 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
• 力の分解その計算方法
• 偶力の基礎知識と、モーメントの関係
• 合モーメントとは？1分でわかる意味、正負、モーメントの合成と計算方法
• 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