力のつり合い条件

定義

力のつり合い条件とは、物体に複数の力がはたらいているとき、それらの力が互いに打ち消し合い、物体の運動状態が変化しない状態の条件である。
具体的には、物体に働く力の合力が0になることをいう。

イメージ

物体を左右から同じ強さで引っ張ると、物体は動かない。このとき、左右の力がつり合っている。
また、机の上に静かに置かれている物体は、下向きの重力と上向きの垂直抗力がつり合っているため、動かない。

つまり、力は加わっていても、全体として打ち消し合えば、物体は止まったまま、または等速で動き続ける。

数式

力のつり合い条件は、合力が0であることとして表される。

\[\sum F = 0\]

例えば、一直線上の運動では

\[F_1 + F_2 + \cdots = 0\]

と表される。
ここで、\(F\) は力（N）であり、向きを考えて符号をつける。

ポイント

• 力が「ない」のではなく、「打ち消し合っている」状態である
• 静止している場合だけでなく、等速直線運動でも成り立つ
• 向き（符号）を正しく扱わないと、つり合い条件は崩れる