図のように、直径１ｍ、高さ２ｍのアルミニウム製の円柱を同じ長さの２本の玉掛け用ワイヤロープ(以下、本問において「ワイヤロ…
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
図のように、直径１ｍ、高さ２ｍのアルミニウム製の円柱を同じ長さの２本の玉掛け用ワイヤロープ(以下、本問において「ワイヤロープ」という。)を用いてつり角度60°でつるとき、１本のワイヤロープにかかる張力の値に最も近いものは(１)～(５)のうちどれか。ただし、アルミニウムの１㎥当たりの質量は2.7ｔ、重力の加速度は9.8ｍ/ｓ²とする。また、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、ワイヤロープ及び荷のつり金具の質量は考えないものとする。
- (1)15kＮ
- (2)21kＮ
- (3)24kＮ
- (4)29kＮ
- (5)42kＮ
正答 (3)
正答は (3)。24kＮ です。
【荷の体積】
円柱の体積 ＝ 半径の２乗 × π × 高さ
＝ 0.5 × 0.5 × 3.14 × 2
＝ 約1.57㎥
直径が１ｍなので、半径は0.5ｍです。
【荷の質量】
1.57 × 2.7 ＝ 約4.24ｔ（4240kg）
【荷にかかる重さ】
4240 × 9.8 ＝ 約41600Ｎ（41.6kＮ）
【１本のロープの張力】
つり角度60°の張力係数は1.155
41.6 ÷ 2 × 1.155 ＝ 20.8 × 1.155 ＝ 約24kＮ
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【つり角度と張力係数】
0° 1.00
30° 1.04
60° 1.16
90° 1.41
120° 2.00
60°で約1.16倍、90°で約1.41倍。この二つを覚えておけば、たいていの設問に足ります。
【計算の順序】
① 体積を出す
② 単位体積当たりの質量をかけて、質量を出す
③ 9.8をかけて、重さ（Ｎ）にする
④ ロープの本数で割る
⑤ 張力係数をかける
手順が長いので、どこかで単位を取り違えやすい設問です。㎥とｔで統一しておけば、混乱しません。
【ほかの選択肢】
(1) 15kＮ
(2) 21kＮ 張力係数をかけ忘れた値（20.8）に近い
(4) 29kＮ
(5) 42kＮ 荷全体の重さ（２本で分けていない）
(2)と(5)が引っかけです。(5)は２本で分けるのを忘れた値、
(2)は角度を考えなかった値になっています。
【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
同じ荷でも、120°でつれば２倍の力がかかります。
出典：揚貨装置運転士 2023年下半期実施分（2024年4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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