図のような天びん棒で荷Wをワイヤロープでつり下げ、つり合うとき、天びん棒を支えるための力Fの値は(1)~(5)のうちどれ…

揚貨装置の運転のために必要な力学に関する知識 第32問

図のような天びん棒で荷Wをワイヤロープでつり下げ、つり合うとき、天びん棒を支えるための力Fの値は(1)~(5)のうちどれか。ただし、重力の加速度は9.8m/s²とし、天びん棒及び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 2024年上半期(2024年10月公表) 第32問の図
正答 (4)
正答は (4)。441N です。 【図の読み方】 支点から左へ2m  荷W 支点から右へ2.5m  質量20kg 【つり合いの式(モーメント)】 W × 2 = 20 × 2.5 W × 2 = 50 W = 25kg 【支える力F】 下にかかる質量の合計  25 + 20 = 45kg F = 45 × 9.8 = 441N 支点にかかる力は、ぶら下がっているものの重さの合計です。天びん棒とロープの質量は考えないと問題文にあるので、そのほかに足すものはありません。
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【解く順序】 ① モーメントのつり合いから、分からないほうの質量を出す ② 二つの質量を足して、9.8をかける 質量(kg)のまま足してから、最後に9.8をかけるのが速いやり方です。途中で力(N)に直してもかまいませんが、数が大きくなって間違えやすくなります。 【モーメントのつり合い】 左回りのモーメント = 右回りのモーメント 支点のまわりで回そうとする働きが、左右で同じだからつり合っています。距離が長い側は、小さな質量でつり合えるわけです。 【検算】 左  25 × 2 = 50 右  20 × 2.5 = 50 両辺が合いました。 【ほかの選択肢】 (1) 49N   5kgの重さ (2) 196N  20kgの重さ (3) 245N  25kgの重さ (5) 490N  50kgの重さ (2)と(3)は、片方だけの重さです。両方を足すのを忘れると、 これらに引っかかります。

出典:揚貨装置運転士 2024年上半期実施分(2024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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