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力とモーメント

 『力』には、真っすぐ押したり引いたりする『力』と、回転しようとする『モーメント』の2種類があります。
 

簡単に説明するために、サッカーボールを蹴った時のボールに与えられる力を例として考えてみます。
 
 
 サッカーボールを蹴るとき、ボールのど真ん中・・・つまり重心を蹴ることが出来れば、真っすぐボールは飛んでいきます。これは、足で蹴った『方向』にボールを真っすぐ押す『力』が働いているためです。
 また、ボールを強く蹴れば遠くまで飛んでいくし、弱く蹴ればあまり飛びません。これはボールを押す力には『大きさ』があるためです。
 このようにボールを蹴った時の『力』は、『方向』と『大きさ』で表わされる量であることが分かります。
 

 今度は、ボールを蹴る位置が、重心からズレた場合のことを考えてみます。そんな時は回転がかかって飛んでいきますね。
 その時ボールには、ボールを蹴った『力』が重心からズレた『距離』によって、回ろうとする『モーメント』が発生しています。『モーメント』は、『力』の働く位置が重心位置からズレた『距離』が大きくなるほど大きくなって、たくさん回ろうとします。
 『モーメント』の大きさは、『力の大きさ』×『ズレた距離』で表わされ、力の大きさだけでなく、力が作用する位置と重心との距離によっても変化します。