モーメントとは
構造力学には、モーメントという言葉があります。これは、ものを回転させる力だと考えて下さい。例えば、スパナでナットを締める力です。
このスパナは、力のある人が締めるとより強く、また、同じ力の人でも、スパナをナットから離れた位置に持つほど、強く締めることができますよね。
モーメントも同じで、力が強いほど、また、力をかける位置が遠いほど大きくなります。
つまり、モーメントは、力に比例し、距離にも比例することになります。
式にすると次のようになります。
モーメント＝力×距離
モーメントは計算で使いますので、符号を決めます。
時計回りの方向（ナットを締める方向）を＋（プラス）とします。
反時計回りはー（マイナス）です
単位は、力の単位と距離の単位をそのまま掛け合わせたものになります。
例えば、N・cm や ｋN・ｍ などです。
力のつり合い
力のつり合いについて考えてみます。
建物の部材にはいくつかの力が作用していますが、その部材が静止する為には、それらの力がつり合っていなければなりません。
例えば、ある物体に、右向きの力を４ｋN、左向きの力を３ｋN作用させたとすると、右向きの力の方が大きいので、その物体は右方向に移動してしまう事になります。
でも、たとえ左右（上下）からの力が同じだとしても、力をかける位置がずれると。
ここで、物体を回転させない為に、モーメントについて考えてあげるのです。
モーメントをつり合わせると、物体が回転することはなく、静止します。
例えば、次のスパナを見てください。
このような場合にモーメントを考えます。
時計回りの力（15N）のモーメントは、力×距離で求めてみると
15N×20cm＝300N・cm 時計回りなので符号は＋です。
反時計回りの力（30N）のモーメントは、
30N×10cm＝300N・cm 反時計回りなので符号はーです。
２つのモーメントを合わせてみると
300N・cmー300N・cm＝0N・cm
０になりました。
モーメントが０ということは、回転させる力がない。
つまり、ナットは回らないということになります。
モーメントが０になる時、力はつり合っている。
つり合いを確認してみよう！
下の図を見てください。左右にかかっている力は共に３ｋNで同じです。左右の力はつり合っています。上下にかかっている力も２ｋNで同じです。上下の力もつり合っています。
ですが、力のかかっている位置がずれていますので、回転してしまうかもしれません。
ここでモーメントの出番です。A点を基準にしてモーメントを考えてみましょう。
作用している力は４つありますので、４つの力について、力×距離を行ないます。
左から右の力 ３ｋNのモーメントは、3ｋN×2ｍ＝６ｋN・ｍ
右から左の力 ３ｋNのモーメントは、3ｋN×ー４ｍ＝－１２ｋN・ｍ
力の向きが半時計回りなのでーです。
上から下の力 ２ｋNのモーメントは、２ｋN×ー３ｍ＝ー６ｋN・ｍ
下から上の力 ２ｋNのモーメントは、２ｋN×＋６ｍ＝１２ｋN・ｍ
４つのモーメントを合計すると
６－１２－６＋１２＝０
０になりましたので、つり合っているということになります。回転させる力は発生していません。
この計算、B点について行なってもモーメントの合計は０になります。
よかったら、試しに行なってみてください。
力のつり合いの問題を解いてみる
