均質な材料でできた固体の物体(以下、本問において「物体」という。)の重心及び安定に関する記述として、適切なものは次のうち…
揚貨装置の運転のために必要な力学に関する知識 第34問
均質な材料でできた固体の物体(以下、本問において「物体」という。)の重心及び安定に関する記述として、適切なものは次のうちどれか。
- (1)重心の位置が物体の外部にある物体であっても、置き方を変えると重心の位置が物体の内部に移動する場合がある。
- (2)複雑な形状の物体の重心は、二つ以上の点になる場合があるが、重心の数が多いほどその物体の安定性は良くなる。
- (3)水平面上に置いた直方体の物体を傾けた場合、重心からの鉛直線がその物体の底面を外れるときは、その物体は元の位置に戻る。
- (4)長尺の荷を揚貨装置でつり上げるため、目安で重心位置を定めてその真上にカーゴフックを置き、玉掛けを行い、地切り直前まで少しだけつり上げたとき、荷が傾いた場合は、荷の実際の重心位置は目安とした重心位置よりも傾斜した荷の高い方の側にある。
- (5)直方体の物体の置き方を変える場合、物体の底面積が小さくなるほど安定性は悪くなる。
正答 (5)
正答は (5)。これが適切です。
底面積が小さくなるほど、安定性は悪くなります。
【安定の良し悪し】
底面積が広い 安定が良い
重心の位置が低い 安定が良い
同じ直方体でも、寝かせれば安定し、立てれば不安定になります。底面が狭くなり、重心が高くなるからです。
【ほかの選択肢の誤り】
(1) 置き方を変えても、重心の位置は物体に対して変わらない。
外部にある重心が内部へ移ることはない
(2) 重心は一つだけ。二つ以上になることはない
(3) 重心からの鉛直線が底面を外れれば倒れる。元に戻るのは
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底面の内側にとどまっているとき
(4) 荷が傾いたとき、実際の重心は傾斜した荷の低いほうの側に
ある
【重心が物体の外にある例】
ドーナツ形 / コの字形 / L形の鋼材
穴の中や、くぼみの空間に重心があることがあります。置き方を変えても、物体のどの点が重心かは変わりません。
【(4)の考え方】
重い側が下がる
目安の点でつったとき荷が傾いたなら、下がったほうが重い、つまり本当の重心は下がった側(低い側)にあります。玉掛けをやり直すときは、フックをその方向へ寄せます。
地切り直前で少しだけつり上げて確かめるのは、このためです。いきなり高く上げると、傾いたときに荷が振れて危険です。
【倒れるかどうかの境目】
重心からの鉛直線が、底面の縁を越えたとき
越える前なら重力が元へ戻す向きに働き、越えると倒す向きに働きます。
【船内での注意】
船は動揺する
陸上で安定している積み方でも、動揺すれば鉛直線が振れます。底面を広く、重心を低くとる必要があります。
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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