【技術アジャスター試験】⑭モーメント・はり実戦｜支点・力・距離を見抜こう！

今回の合言葉

モーメント問題は、問題文の数字を見た順に計算すると迷いやすいです。先に図を読んで、使う数字を選びます。

STEP1｜まず支点を探す

モーメント問題を見たら、最初に「支点」を探します。

棒の端から距離を測るとは限りません。支点が真ん中なら、真ん中から測ります。

STEP2｜力の場所と向きを見る

次に、力を確認します。

問題用紙には、100N ↓、200N ↑ のように矢印を書き込むイメージです。

STEP3｜支点からの距離を見る

ここがかなり大事です。

支点から3m離れた位置に200Nの力が働いているなら、

問題文に書いてある長さを全部使う必要はありません。必要なのは「支点から力まで」です。

STEP4｜右回り・左回りを見る

次に、その力で棒がどちらへ回ろうとするかを見ます。

支点の左側を下向きに押すと、基本は反時計回りです。支点の右側を下向きに押すと、基本は時計回りです。

ただし「左側＝必ず反時計回り」と暗記しないでください。上向きの力が出ると回転方向が変わります。

実戦イラストで確認

ここまでの4つを、実際のはりに全部書き込むとこうなります。

問題用紙にも、これと同じように書き込んでOKです。支点に○、力に矢印、支点からの距離、↻・↺まで書けば、数字が増えても整理しやすくなります。

STEP5｜モーメントを計算する

ここで初めて公式を使います。

単位はN・mです。

公式を長く考えるより、「どのNとどのmを掛けるのか」に集中します。

STEP6｜つり合いなら左右のモーメントが同じ

はりが回転せず、水平につり合っている場合は、右回りモーメントと左回りモーメントが同じになります。

STEP7｜「力」が？の場合

力が分からないときも、いきなり？を計算しません。

STEP8｜「距離」が？の場合

距離が分からないときも考え方は同じです。

STEP9｜力が複数ある場合

同じ回転方向のモーメントは足します。

STEP10｜右・左ではなく回転方向で考える

実戦では、「支点の左側」「支点の右側」だけで判断しないことが大切です。

特に上向きの力が出た場合、位置だけで判断すると間違える可能性があります。各力の横に↻・↺を書き込むのがおすすめです。

STEP11｜kgが出たら注意

モーメントに使う「力」はNです。

問題に「質量100kg」と書かれていたら、100をそのままモーメント公式へ入れません。

kg→NやF＝maが不安な人は、第12回 力・質量・加速度 実戦も確認してください。

STEP12｜はり自身の重さ

問題文に「はりの質量は無視する」と書いてある場合は、はり自身の重さを考えません。

逆に、はりの質量が与えられている場合は、はり自身の重力もモーメントに関係する可能性があります。

モーメント問題の実戦チェックリスト

合言葉は「まず支点に○！距離は支点から！」です。

練習問題1｜モーメントを求める

練習問題2｜力を逆算

練習問題3｜距離を逆算

練習問題4｜複数の力

最終実戦問題｜kg＋モーメント＋つり合い

最終まとめ

今回覚えることは増やしすぎなくてOKです。

そのあとに、力×距離。つり合っていたら、右回り＝左回り。最後に？を逆算します。