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応力と反力の違いってなに?それぞれを図式で解説!

反力

今回はTwitterでも質問がありましたので、少し基本に返って応力と反力の違いについて解説したいと思います!

 

 

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反力とは

まず反力ですが、これは荷重に耐えるために支点にかかる力です。

 

下の図のようなイメージを持ちましょう。

大事なのは支点にかかるという点です。

 

詳しくは下の記事をご覧ください。

反力は比較的イメージをしやすいかもしれません。

 

 

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応力とは

【構造力学】#17-1 応力とは結局何なの?概要を分かりやすく解説

応力ですが、これはイメージしましょう

 

構造力学ではよく、部材を線であらわすことがあります。

ただ、実際に力がかかるとき、部材は細くても全くの線というわけではありません。

少なからず厚みというものがあります

応力というのは、その厚み、部材内にかかる力のことを指しています

下の図のようなイメージです。

 

また「X点における応力を求めなさい」という問題が出るときもありますが、それは部材を途中で切って、この場所での応力を求めなさい、という意味になります。

なんとなく理解できたでしょうか? 

 

 

応力には3つの種類があります。

軸方向力(N)

せん断力(Q)

モーメント力(M)

です。

 

またそれらには向きによって符号が決まっています。

力の符号(上向きが+下向きが-など…)とは別物です。

ごちゃごちゃにしないように気を付けましょう!

これは暗記ですのでしっかりと覚えてください。

 

別分野になりますが、この3つを図で表すものがあります。

それぞれN図Q図M図と言いますが、詳しくは下の記事をご覧ください。

 

 

つまり、応力と反力は全くの別物です。

 

ただ、応力の大きさと反力の大きさには関係性があります。

特に応力の中のせん断力や軸方向力においては、反力の大きさがそのまません断力や軸方向力の大きさとなります。

ここでごっちゃになりやすいかもしれません。

しっかりと覚えておきましょう。

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