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。
- (1)(張力小)A → B → C(張力大)
- (2)(張力小)A → C → B(張力大)
- (3)(張力小)B → A → C(張力大)
- (4)(張力小)B → C → A(張力大)
- (5)(張力小)C → A → B(張力大)
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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最終更新日
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