構造楽学講座の開設に当たって、これから長々書きつづるブログの
『富山の金ちゃん2号』の考え方を書きます。
構造力学がわからない人は、私から言えば武器を持たずに
戦っている人なのです。
当然、素手で戦うと負けるにきまってます。
構造力学の教科書には、いろいろ武器はのっているのですが、
武器の使用説明書(=マニュアル)が不備のため、使い方を
マスターできずに、結局、素手で戦うことになっている人が
多いのではと思います。
マニニュアルの不備になる原因はいろいろありますが、
一般的な傾向ですが、『わかっている人』が、マニュアルを作ると、
わかりにくくなります。
『わかっている人』は、『わからない人』がどこをわからないか
わかるわけがない!!!
ということで、わからない人の目線で、
(そういう意味では、『富山の金ちゃん2号』は適任????)
構造力学を『富山の金ちゃん2号』流で、解説(混乱)致します。
≪武器1≫‥‥透視の目です。
まずは、実験の動画をご覧ください!![広告] VPS
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今日は、10/27日です。
お久しぶりです。
最後に『二級建築士ラクトレの法則』のブログを書いたのは、
9/20でした。約1ヶ月ぶりです。
二級建築士の二次試験終了後は、宅建の講座に全力を尽くしてましたので、
このブログは、お休みでした。
いきなり問題です!
下図のA点とB点の反力を求めなさい!
答えは、このブログを読めば、わかるでしょう!{多分???)
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さて、第一回目の『構造楽学講座』
反力について、説明したいと思います。 構造力学で、つまずくところは、いろいろありますが、
この反力も、普通の善良な一般人には、にわかには、理解しがたいものです!!
そこのところをどう説明しようかと、悩んでいましたら
ふと、思いつきました!!!
『秤を二台使えば、眼で見えると!!』 ということで、実験をすることにしました。
家には、秤は、ケーキ作りのために一台しかない??
どうしようかと思ってましたら、『パンづくりが趣味の人』は、きっと
同じ秤を二台持っているだろうということで、聞きましたら
案の定、二台持ってました!!!
秤は、準備できたので、そのほかの、支点や梁や重りはどうしようかと
悩んでましたが、とりあえず ホームセンターへ行けば、
何かあるだろうということで、昨日、行きました。
その結果、下記の写真のようなものを買ってきまして、実験をやってみました。
実際、理論通りになるかどうか、若干不安はありましたが、
理論通りの結果が得られました。(当たり前なのですが、
‥‥『学問の神様』へ:疑ってすいません!! ******
目に見える、反力=秤********************************************
このブログの先頭の問1の問題に話を戻しましょう!
構造力学を学び始めた『善良なる一般市民』は、いきなり反力といわれても
チンプンカンプンです。
『力を加えたら、それに抵抗する力が発生する。それが反力です。』
と言われても、‥‥それって、なーに?????
『善良なる一般市民は』目に見えないもは、理解できないのです???
『善良なる一般市民』が、理解できないまま放置するのは、まずいと思い
『富山の金ちゃん2号』』が立ち上がりました。
‥‥それが、目に見える反力=秤です。
上記の問題は、『富山の金ちゃん2号』流に、説明すれば、
下記のように、反力は常に生じています。
毎日、毎日荷重があるところは、
『反力ちゃん』は、静かに、黙って、耐えて続けで、頑張っています。
いわゆる縁の下の力持ちです。(まるで、『富山の金ちゃん2号』ようです。‥ウソつけ このデブ親父!)
下図のように、普段は見えないのですが、
消しゴムで上のカバーを消せば、
『反力ちゃん』が見えてくるのです。
きれいーに、反力を隠していたものを、取り去れば、下図のような姿になります。
構造力学の計算問題を解くときは、
はっきり
『反力ちゃん』を、見えるようにしないと問題が解けません!!!
反力とは、写真のように秤が下にあると考えてください。
反力=台秤の目盛です。
要は、支点かかっている荷重なのです。‥‥それを反力と呼ぶから、
善良なる一般市民はわからなくなるのです。
支点にかかっている荷重と理解してもいいのですが、
但し、力の向きは、逆になることだけは、覚えておいてください。
反力とは
‥‥荷重がかかったとき、釣り合わせるために、
内部で反発する力のことなのです。
【中央に集中荷重がかかった場合】‥‥フックの重さは380gです。 【構造力学的表現】
【実験結果】
‥‥この秤は、すぐれもので、支点の棒と梁の荷重は、ゼロ点補正ができるので、
フックのみの荷重(380g)のみ表示してます。‥説明に非常に、便利です。
両方の支点の反力‥‥秤は、
190gを示してます。
ということで、中央に集中荷重がかかる場合は、
荷重の1/2が、反力として、支点に発生してます。
反力=190gです 次に、重りの位置を10mm左へずらしました。
【3:7の距離に、偏心の集中荷重がかかった場合】
‥‥フックの重さは380gです。 【構造力学的表現】
【実験結果】
左側の支点から、150mm 右側の支点から 350mmの位置に、集中荷重(380g)
がかかった場合。
左側の秤は、266g 右側の秤は、114gを示してます。
つまり、左側反力=266g 右側反力=114g なのです。
支点から集中加重点までの、距離に反比例した(距離が長い方が軽い)、荷重分担になるのです。
距離の比は、
左150mm:右350mm=左3:右7なので、
荷重はその比の反対の割合になり
反力の比は、
左7:右3=左380×0.7:右380×0.3=左266g:右114g
左側反力=フック加重(380g)×0.7=266g
右側反力=フック加重(380g)×0.3=114g ‥‥感覚的にも、重りに近い方が、重くなることは、理解できますよね!!
それが、距離に関係してかわるのです。
構造力学的には、 加重点の周りモーメントはゼロ=釣り合っている
左支点のモーメント(距離×荷重)=右の支点のモーメント(距離×荷重)
という説明になりますが、‥‥
どうです、わかりましたか???
反力をイメージできれば、構造力学の第一の壁は突破です!!!!
『ラクトレ建築資格スクール』の受講生にも、反力の説明は、何回もしましたが、
その時、このような実験をやれば、理解が早かったと思います。
構造力学の教科書もこのように、秤を使って、説明してもらうとわかりやすいと思いますが
そこまで、丁寧な教科書には、お目にかかったことはないです。
一応、イメージ通りの実験はできましたが、
さて、理解してもらえたのでしょうか??
構造力学は、問題を解くツールをレシピ通りに、使えば、答えが出るのです。
それを、自分の感覚で、理解しようとすると わからなくなるのです。
それを、自分の感覚でも、すーと頭に入るようにするのが、
私の役割だと思ってますが!!
目で見れば、人間は信じるものなのです。 ‥‥それで、騙されることもありますが!!!
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