材料力学の、『棒の両端が壁で固定されている』問題の力の矢印の書き方に関して 下のURLのような、 棒

材料力学の、『棒の両端が壁で固定されている』問題の力の矢印の書き方に関して

下のURLのような、
棒の両端が壁に固定されている
（＝棒の伸びの合計は０になる）問題で
http://ms-laboratory.jp/zai/ex_z/ex300/ex300.htm

棒の任意の断面における内力を考えている段階（一番下の図）の
矢印の向きの書き方が分かりません。

運動方程式を考える場合は、物体が『受け取る』力を考えるので、図と逆向きの矢印になるかと思います。

今回は運動方程式ではないので、
そもそも矢印を書く基準が異なるのかと思うのですが、
その基準が分かりません。
伸びを考えているから、
棒を伸ばす方向に考えるのでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： han-ka-2 回答日時： 2018/05/11 08:15

引用されている URL の回答例には問題があります。

材料力学・構造力学では
・外力および反力は座標方向を正とする
・内力（つまり応力）は，断面の外向き法線方向を正とする
のが一般的には大原則です。一部，圧縮に主に抵抗する地盤材料などは逆のこともありますので注意は必要ですが，材料力学の原則は上述です。したがって，引用図の上の反力 RA, RB は外力 P と同じ向きでないといけません。結果，それが負になるから左向きになるという答にすべきであって，この URL 例の作者は結果を知っていて回答を書いている点で教育的ではありません。したがって下の図の場合も RA, RB が何なのか？　内力なのか？　知っている答なのか？　が明確ではありません。一般に載荷点で断面を切断はしません。そのすぐ左右か，あるいは二つの部材の途中（こちらが一般的）で切断し，そこに断面外向き法線方向に軸力 NA, NB を生じさせてつり合いから，その値を求めて負なら圧縮，正なら引張とします。この URL のページの表現はあまりよろしくありません。

この回答へのお礼

ご丁寧な回答、ありがとうございます！
外力、反力、内力の書き方の知識不足であることを実感いたしました。
URLの解答のように、すぐに向きが分かるものなのか…？と混乱していたので向きの定義の仕方と、実際の向きを知る流れが分かって本当によかったです。
ありがとうございます(^^)

お礼日時：2018/05/11 16:06

No.2 回答者： han-ka-2 回答日時： 2018/05/11 15:39

図が読めるかどうかわからんけども・・・

この回答へのお礼

画像での解説まで、ありがとうございます！
これから参考にさせていただきながら、もう一度解いてみます！

お礼日時：2018/05/11 16:08