SimulationXpressで知っておくべき力の概念とは

SolidWorks SimulationXpressを利用すると簡単に物体の強度や変形をしらべることができますよね。但し、社会人になると、小学校、中学校の理科を忘れちゃって「N」っん？、「㎏/重」えっ？、「ベクトル」なにそれ？、お客さん状態で、いざデータを入力しようとしても、どこに何を入れればいいのか全然わからない場合もあると思います。今回はそのなかでも、力の表し方と力の単位などを掲載します。

力の表し方

学校では、矢印をかいて力の大きさや方向、力が働く場所などを教わりましたよね。おそらく

画像は天井からおもりをワイヤーロープでつるした状態です。

ま横から見るとワイヤーロープには青の矢印の方向（向き）に力がはたらいています。

どのくらいの大きさかといえばとりあえず矢印線の長さにしておきます。

青矢印の力はどこからはじまっているかといえば黄色い部分（点）からですよね。

上記の青矢印の線を作用線といったり、黄色い点を作用点といったりします。名称は覚えなくても大丈夫。

黄色い点（力がはじまっているところ）を作用点、矢印の方向、矢印の力の大きさを力の三要素という人もいます。名称は覚えなくても大丈夫。

今回の場合は2方向に力が働いていましたが、上記のワイヤーロープを真ん中1本で吊るせば一方向の力になります。

力の単位

昔は力の単位は㎏重っていってましたけど、最近は5Nとか10Nとか～N（ニュートン）が使われています。この概念結構面倒なんだけど、結構あたってる。

F=mα　運動方程式ですね。

世の中では、F=1[N] はm=1[㎏]の物体に α= 1.0 [m/s²]の加速度を生じさせる力ときまっています。

物体に働いている力は加速度が大きければ大きいほど強い力、質量が大きければ大きいほど強い力が働いています。

質量が一定の場合は、加速度が大きいほど物体に働いている力は大きくなります。だって

F=m（質量）×1（加速度）だからね。

力は加速度が一定なら軽自動車より大型トレーラーの方が大きい力がはたらいています。

動画なので実感はありませんが…

運動方程式では、力は質量×加速度といってますので、球体に働いている力は100 [m/s²]×4000㎏で400000Nになります。単位はN（ニュートン）になります。僕たちの年代は㎏重って言ってました。

ちなみに一定の速度の場合はコチラ
一定の速度で動いている場合は力が働いていません。（重力は無視）

今回は力とはどんなものかの簡単な説明です。

力には大きさとか方向どこに力が働いているのかと、力の単位の学習です。

余談で運動方程式までいれました。ほとんどの方はこのページには用が無いかもしれませんが、学校で習ったことを忘れちゃったひともいるかもしれませんので、そんな方は、何度もこのページに戻ってきてください。

今回はこれでおしまいです。

お疲れさまでした。