質点の力学

力のつり合い

力のつり合いを作用反作用の法則と混同するケースが多々見られる。
両者はまったく別の概念であることをよくよく認識する必要がある。

作用反作用の法則	作用し合う二つの物体間での法則
力のつり合い	ひとつの物体におよぼす力がつりあっている。 (合力が0)

一つの質点mに複数の力が加わっているとする。
これら力のベクトルの和がF(F≠0)のとき、この質点はF/mの加速度を得て移動する。(運動の第二法則)
つまり、複数の力が加わっていても合成された力のみが質点に作用していると考えていいのだ。

さて、力のベクトルの和Fが0の場合はどうなるのか？加速度が加わらないため、質点は静止したまま(または等速直線運動のまま)を維持することになる。

複数の力が同時に加わっても、その合力が0の場合は、その質点は何らの力の作用を受けていないのと同じことになる。
このとき力はつりあっているという。

例えば次の図は、四つの力F1〜F4がつりあっている様子を示している。
各ベクトルを平行移動すれば、終点は始点と一致する、つまりベクトルの合成は0ということだ。

2005/06/03

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