Prime Mover(原動機) | Engineering Mathematics(機械数学) | Ryuin Daiko Club(龍韻太鼓)
ちから「同じ位置の断面なのに、左側のチョークの断面と右側のチョークの断面とでは、生じる力の向きが逆なんやね。」
ひずみ「同じ位置の断面に生じる力なのに、逆向きなんて不便じゃん。」
ちから「そうや。それなら、引っ張るときと縮めるときで区別して考えればいいやんけ。」
ひずみ「そうか。簡単じゃん。じゃーね、破壊するってことは、生じる内力に限界があるってことね。」
ドクM「ちからくん、いいところに気がついたね。右向きの力を正(+)というように定義すると、±が混在して不便ですね。これからは、チョークが伸びるようにはたらく2つの力を引張(+)、縮めるような力の組み合わせを圧縮(−)で区別します。破壊についてのひずみさんの意見もすばらしいね。チョークに耐えうる力の限界があるということですね。」
次に、2本のチョークをまとめて引っ張ってみます。先ほどより大きな力を加えてもなかなか破壊しません。1本のときの2倍の力で破壊します。
ちから「当然やろ。1本あたりの力を考えればいいんや。」
ひずみ「だけど、違う色のチョークや太さの違うチョークなら、2倍にならないんじゃないの。」
ちから「ひずみちゃん、そんな屁理屈いわんといて。臭うやろ。」(ハハハ・・・)
ドクM「ちからくん、いいところに気がついたね。先ほどのひずみさんの意見も参考にすると、全体にかかる力の比較で破壊を推測するというよりは、1本あたりの力で破壊するかどうかを推測することができるんだね。でもね、ひずみさんの意見の中にも宝の山が隠されていると思うよ。チョークの材質や形状(長さ、太さ)について考えたらむずかしいかな?」
ちから「そやかて、内力を考えるときに、材質は関係なかったやんけ。」
ひずみ「長さや太さも関係なかったわ。」
ちから「そうや、1本あたりの力の強さやチョークの強さを考えると、関係するんや。でも、長さは関係ないんね。」
ひずみ「そうね、1本あたりの力の代わりに、面積あたりの力で比較すれば、力の強さは比較できるんじゃないの。そうすれば、太さも関係なくなるわ。」
ちから「ええ考えや。圧力と似ているやんけ。チョークのなかの圧力みたいなもんや。」
ひずみ「そういえば、この間、私がちょっと足を踏みつけたら、ちからくんは死にそうな声をあげていたわね。ごっつい圧力やとか言っちゃって、レディーにむかって失礼だわ。」
ちから「そやかて、ひずみちゃんはハイヒールはいてたやんけ。足に穴があくかと思ったでー。わいの足にも限界があるってことやで。」
ひずみ「生じる内力というよりも、チョークのなかに生じる圧力に限界があるってことね。」
チョークのなかに生じる面積当たりの内力を応力(stress)といいます。長さ・太さが違っても、材質
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