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。
- (1)49N
- (2)196N
- (3)245N
- (4)441N
- (5)490N
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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最終更新日
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