剛体の運動(1)

一定の大きさのある物体を投げると、複雑な運動をするように見えますが、物体の重心に着目すると物体の運動は重心が移動する運動と物体の重心を軸として回転する運動の組み合わせです。物体の重心が移動する運動を並進運動といい、物体の重心を軸として回転する運動を回転運動といいます。

ある一つの剛体に複数の力\(\overrightarrow{F_1},\overrightarrow{F_2},\overrightarrow{F_3},\cdots\)がはたらいているとき、剛体が並進運動も回転運動もしないならば、その剛体はつり合っているといいます。剛体が並進運動をしないことから力のベクトルの和は0となることから

\[\large{\overrightarrow{F_1}+\overrightarrow{F_2}+\overrightarrow{F_3}+\cdots=\overrightarrow{0}}\]

となります。また、つり合っているとき回転運動もしないことから力のモーメントの和も0となるので

\[\large{M_1+M_2+M_3+\cdots=0}\]

上記2式が成り立つとき、剛体はつり合っていることとなります。