かかっている力を計るにはどういった方法がありますか?ばねを使う。物体を滑らせ、移動距離から算出する。電磁力を利用する。などの方法が思いつきました。他にあったら教えてください。

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A 回答 (4件)

思いついたものを挙げます。



天秤ばかりを使う。
圧電素子。
物を動かして加速度を測る。
ピストンを押して圧力を測る。
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力を測る方法はありません。

力をかけて生じる加速度や変位を測ることにより、それを力に換算しているのです。ですから、静止している物体に力が作用する場合には、その物体に生じた変化を測定し、その変化を生じるさせるにはこれだけの力が必要だったということを計算で導き出すのです。ですから変位計が必要になります。最も一般的なものはストレインゲージです。物体の表面に貼り付けて使用します。
 物体が力によって動きが出る場合には加速度を測定する必要があります。加速度を測定するには通常は加速度計を用います。速度を測定し、その変化率から加速度を算出することもできます。
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http://images.google.co.jp/images?sourceid=navcl …
 張力を測るには、張力がかかっている中間にバネ秤を入れます。ただしバネ秤は垂直で使わなければ計測できないので、紐と滑車で力の向きを変更しなければならない場合があります。

http://images.google.co.jp/images?sourceid=navcl …
 バネ秤を入れる物理的な空間がない、バネ秤のバネが伸びる変位が我慢できない、高速な変化を測定したい、という場合は対象物にストレインゲージを貼って対象物の変形から力を知ることが出来ます。ただしこの場合は基準となる加重をかけた場合のストレインゲージの出力を別に測って較正する必要があります。

http://images.google.co.jp/images?sourceid=navcl …
 ロードセルはストレインゲージの応用製品ですがバネ秤同様に使用でき、加重による変位がごく小さい、高速な変化を測定できる、という特徴があります。

 力を加える対象の物体を自由に支持しても良いという条件ならば、物体を体重計にでも調理用秤にでも天秤にでも乗せて垂直に力を加えて変化を見れば簡単です。力を加える向きを変える必要がある場合は、紐と滑車が必要になります。
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まずはどのような力があるのか分類した上で、測り方を考えてはいかがでしょうか?もしくは想定している力があるのなら、それを提示されたほうがより良い回答が期待できると思います。


地球の重力?永久磁石の磁気による力?原子と原子の間にはたらく原子間力?それともサッカー選手がボールを蹴る力?
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