図AからCのとおり、同一形状で質量が異なる3つの荷を、それぞれ同じ長さの2本の玉掛け用ワイヤロープを用いて、それぞれ異な…

揚貨装置の運転のために必要な力学に関する知識 第38問

図AからCのとおり、同一形状で質量が異なる3つの荷を、それぞれ同じ長さの2本の玉掛け用ワイヤロープを用いて、それぞれ異なるつり角度でつり上げるとき、これらの荷を、1本のワイヤロープにかかる張力の値が小さい順に並べたものは(1)~(5)のうちどれか。ただし、いずれも荷の左右のつり合いは取れており、左右のワイヤロープの張力は同じとし、ワイヤロープの質量は考えないものとする。

揚貨装置運転士 2023年上半期(2023年10月公表) 第38問の図
正答 (2)
正答は (2)。張力の小さい順に A、C、B です。 【それぞれの張力】 A 3t、つり角度60°   3 × 9.8 ÷ 2 × 1.155 = 約17kN B 4t、つり角度90°   4 × 9.8 ÷ 2 × 1.414 = 約28kN C 2t、つり角度120°   2 × 9.8 ÷ 2 × 2.0 = 約20kN 小さい順に並べると、A(17)、C(20)、B(28)。 【つり角度と張力係数】 0°   1.00 30°  1.04 60°  1.16
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90°  1.41 120°  2.00 60°で約1.16倍、90°で約1.41倍、120°で2倍。この三つを覚えておけば足ります。 【計算の順序】 ① 質量に9.8をかけて、荷の重さ(kN)にする ② ロープの本数(2本)で割る ③ つり角度の張力係数をかける 【質量だけでは決まらない】 B 4t → 28kN C 2t → 20kN Cは質量が半分なのに、張力はBの7割ほどあります。つり角度が120°もあるためです。重さだけを見て並べると間違えます。 【つり角度を小さくするわけ】 角度が開くほど、ロープにかかる力が急に大きくなる 120°では2倍、それ以上ではさらに急に増えます。荷の幅が広いときほど、ロープを長くとるのは、角度を抑えるためです。 【ほかの選択肢】 (1) A、B、C  質量の順に並べた形ではない (3) B、A、C (4) B、C、A (5) C、A、B  質量の小さい順に並べた場合 (5)が引っかけです。質量は2t、3t、4tの順ですが、 角度が効くので張力の順は変わります。

出典:揚貨装置運転士 2023年上半期実施分(2023年10月掲載/公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題)出典元ページ

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