力は見えない_K001

目には見えないが、存在しているもの。そのひとつに力があります。30年ほど簡単な力の計算をしてきました。手計算で行える程度のものです。すべて独学で師は書籍です。そのため、何回も壁にぶつかりいろいろと試行錯誤をしながら解決してきました。ベテランであればどぅってことではないようなことも、初心者にはわからないという場合も、多々あります。そこで、この経験をブログにつづって公開すれば、計算に興味のある方の参考になるかもしれないと思いました。May the force be with you.です。私も自信をもってこうだと言うものばかりでなないので、あくまで参考意見としてください。人が感じる力で一番身近なものは、重力でしょう。ニュートンのリンゴが落ちるアレです。地面の上に重さ100kgの岩があるとします。岩を何かで持ち上げて手を差し込み、岩をおろしたら痛そうですね。この痛みを与えるものが力（重力）です。昔は100kgの力と言っていました。重さ＝質量＝100kgでした。地球上で考える場合はそれでも良かったのです。宇宙の無重力空間では、重さは0です。質量は0ではありません。力の単位をN(ニュートン)にしました。重力加速度は9.8・・・なので、kgの約10倍です。100kgの重さのものが重力によって地面と引っ張り合う力を10倍して1000Nの力としました。この単位系をSI単位系と言います。地球では、質量100kgの物体に重力加速度によって下向きに1000Nの力が加わります。月面上では、重力加速度は地球の1/6ですので、質量100kgの物体に下向きに約1000／6＝167Nの力が加わる。となります。そう力には向きがあります。

もし岩が円錐のようにとがっていたらどうでしょう。痛いどころか手に穴が開いてしまいます。これは、岩が手と触れ合っている面積が小さいからです。同じ1000Nでも1mm×1mmの面積に加わる場合と、100mm×100mmの面積に加わる場合では、結果がかなり異なります。そのため、単位面積当たりの力として考ることが多いです。応力(加わる力)と言ったらN(ニュートン)です。応力度と言ったらN／mm2です。実際は、厳密に区別されていないように感じます。単位面積当たりで数値を決めておけば、木造の柱で言えば、90mm×90mmの断面と105mm×105mmの断面の柱を使う場合、(105×105)／(90×90)＝1.36倍、105角の柱の方が面積が大きい。力に対して105角を使用した方が90角に比べて36％ほど有利となります。応力度の単位N／mm2の分母が大きいほど1mm2当たりにそろえて比べた場合、力の大きさ(N)が小さくなります。

USSのような無重力状態の宇宙船であっても重力がなくなったわけではありません。周回軌道を取っているため、地球の重力と宇宙船が受ける遠心力(慣性力)が釣り合って、±0となっています。自由落下と同じ状態です。