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力のモーメントとトルク
トルク・レンチに図のようなアダプタを取り付けて締め付けたとき、トルク・レンチの読みが 65N・mだった。このときのナットの締め付けトルクとして、適切なものは次のうちどれか。
解説
選択肢(2)が適切です。
アダプタで延長した長さ分、少な目のトルクが表示されています。
実際のトルクは表示値より大きくなります。
比で解いて見ましょう。
65N・m：0.5m ＝ x ：0.61（0.15m＋0.5m）
内側同士、外側同士を掛け算すると、
0.5 ・ x ＝ 65・0.61／0.5
x ＝ 84.5N・m
◆力のモーメントとトルク
ここで述べられているものは率直にいうと雑学です。
無視してもよいし気楽に読んでほしい。
荷重計算問題で力のモーメントとかトルクという言葉が使われるが、その意味を少し考えてみたい。
機械の基本的運動や日常的な動作の基本動作は、物体の回転といってよいだろう。
①ふたをあける。ねじをしめる
②自転車のべダルをこぐ
③ハンド・ドリルを回す
物体を回転させるためには、力の作用線が回転軸から離れた力でなければならない。
回転軸から離れているほど、物体を回転させるのに効率がよくなる。
物体を回転させるためには、力の作用線が回転軸から離れた力でなければならない。
回転軸から離れているほど、物体を回転させるのに効率がよくなる。
式で表すと、
回転半径a[m]×回転させる向きに働く力F[N]＝力のモーメント（トルク）T[N･m]
モーメント（moment）の語源をたどると、ラテン語のmomentumに由来するらしい。
意味は「動き」を表し、それが「時間の動き」から「瞬間」というふうな解釈になったというのだ。
モーメントとは、もともと「回転を生じさせる力」あるいは「回転する力のもと」という思いがこめられているようだ。
モーメントは質量による力ではなく、中心から離れるほどか、いかに回転させるかという観点においては、効率がよいかを表しやすいのだ。
さて、機械や整備の現場では、この回転力のことを力のモーメントよりもトルク（torque）をもちいる。
どう違うのか。
JISの用語に“トルク”という単独の用語はなく、「締付けトルク」、「定格トルク」のように他の単語と組み合わせた用語になっている。
トルクは、力学的には、図に示すように回転軸まわりの力のモーメントT=F・aのことであり、機械設計の分野でこれを“トルク”と称する。
私たちの周りには、“トルクを加えられて動くもの”と“トルクを発生するもの”がある。
前者は、機械装置の機構やラジオの回転ボリューム、ドアノブなどだ。
後者は、アクチュエータで具体的には、モータ、エンジン、人間などである。
一つの結論として、力のモーメントは、力の釣合いという静的な状態で、物体の運動を議論するに適するようだ。
それに対し、トルクは装置を動かすという動的な状態で、物体の運動を説明するのに用いられているようだ。
ついでながら、トルクの語源をたどると、ちょっと厄介だ。
フランス語の亀(tortue)はもともとラテン語で奇怪な動物を意味するtartarucaから発達して出来た言葉で、この言葉の源をさらに遡れば、冥界を司るギリシャ神”タルタロス(Tartarus)に行き着く。
TartarusのTar-は、英語のtort（不正）と同じ語源で、印欧祖語（ヨーロッパ・インドで使われている言語のおおもとと考えられている言葉）で”まがる、ひねる”という意味の*terk(印欧祖語は仮説上の言語なので、想像上の形を意味する*をつけます）がもとになっている。
タルタロスも、もとをたどれば”異形”という意味になる。
同じく*terkをもとにする言葉にはtwist(ひねる）、torch（たいまつ-形がひんまがっている）”、torment（苦痛-もともとは拷問という意味で体がねじまがる）、エンジンのトルク、トルクレンチのtorqueがある。
モーメントは「回転せしめる力のもと」という概念があり、トルクは「ひねる」という、真っ直ぐに対して、異端の意味を匂わせるものがある。
モーメントにまつわる用語は理学・工学（Ｎ次モーメント、双極子モーメント、地磁気双極子モーメントetc.）によく登場するものですこし考えてみた次第であります。
たいしたお役にたてませんでした。
余計なことをかたりすみませんでした。
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