物理 > 動く解説 > 物理 第1編 力と運動｜第2章 剛体
軸のまわりに回れる棒の，軸から \(d\) の所を，力 \(F_1\) で棒に垂直に押す。このままでは棒は左回りに回り出す。 軸の反対側の，軸から \(\ell\) の所も押して，棒を回らないようにするには，どちら向きに，どれだけの力で押せばよいだろうか。
つり合わせるのは力の和ではなく，力のモーメント。右も同じ向きに押す。
① 力のモーメントとは → ② 同じ向きの力でも打ち消せる → ③ うでが長いほど小さな力 → ④ 力の和を 0 にすると，の順に見る。
棒を回すはたらきは，力の大きさだけでなく，軸から力までの距離（うでの長さ）でも決まる。
力 × うでの長さを力のモーメントという。図では，うでを横・力を縦にした長方形の面積で表した。
左の点を下向きに押すと，棒は左回り（反時計回り）に回ろうとする。
右の点を同じ下向きに押すと，棒を右回りに回そうとする。軸の両側にある力は，同じ向きでも回す向きが逆になる。
左回りの \(F_1 d\) と右回りの \(F_2 \ell\) が等しい（2 つの長方形の面積が等しい）とき，棒は回らない。
2 つの力の和は下向きに \(F_1 + F_2\) で 0 ではない。それは軸が上向きに \(F_1 + F_2\) の力で支える。軸の力は軸の上にはたらくので，回すはたらきをもたない。
右のうで \(\ell\) を長くすると，長方形は横に長く，背が低くなる。同じ面積なら，力 \(F_2\) は小さくて済む。スパナの持つ所が長いほど，小さな力でボルトを回せるのと同じである。
「動かないのだから力の和を 0 に」と考えて，右を上向きに同じ大きさ \(F_1\) で押すと，右の力も棒を左回りに回す。2 つの力のモーメントは打ち消し合わず，足し合わさって \(F_1(d+\ell)\) になり，棒は回り出す。
言い換えると，回らない条件は力の和が 0 であることではなく，左回りと右回りの力のモーメントが等しいことである。
力が棒に垂直でないときは，うでの長さは「軸から力の作用線までの距離」になる。棒にそった距離 \(x\) で，力が棒と角 \(\theta\) をなすなら，うでの長さは \(x\sin\theta\) で，力のモーメントは \(F x \sin\theta\)。
回れる台の上の 2 つの物体に，磁場から同じ向きの力がはたらく場面でも，考え方は同じ。台が回らない条件を，力の和ではなく軸のまわりの力のモーメントで立てる（京都大 2026 前期 第2問）。