下記に掲げるAからCまでの図のとおり、同一形状で質量が異なる三つの荷を、それぞれ同じ長さの2本の玉掛け用ワイヤロープ(以…
揚貨装置の運転のために必要な力学に関する知識 第39問
下記に掲げるAからCまでの図のとおり、同一形状で質量が異なる三つの荷を、それぞれ同じ長さの2本の玉掛け用ワイヤロープ(以下、本問において「ワイヤロープ」という。)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大き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)(張力大)A → B → C(張力小)
- (2)(張力大)A → C → B(張力小)
- (3)(張力大)B → A → C(張力小)
- (4)(張力大)C → A → B(張力小)
- (5)(張力大)C → B → A(張力小)
正答 (1)
正答は (1)。張力の大きい順に、A B C です。
【1本にかかる張力】
荷の質量 ÷ 本数 × 張力係数
つり角度が大きくなるほど、ロープは横へ開き、同じ荷を支えるのにより大きな力が要ります。その倍率が張力係数です。
【張力係数】
つり角度 0° 1.00
30° 1.04
60° 1.16
90° 1.41
120° 2.00
【それぞれを計算する(質量に置き換えた値)】
A 4t ÷ 2 × 1.16 = 2.32t
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B 3t ÷ 2 × 1.41 = 約2.12t
C 2t ÷ 2 × 2.00 = 2.00t
【大きい順に並べる】
A(2.32) > B(2.12) > C(2.00)
【この回は荷の重さの順と一致する】
4t > 3t > 2t で、張力も同じ順
ただしいつもそうなるとは限りません。角度の差が大きく、重さの差が小さければ、順序は入れ替わります。角度だけ、重さだけで判断せず、必ず掛け算をして比べることです。
【差が小さいことに注目】
4tと2tで、荷の重さは2倍
それでも張力の差は2.32と2.00で、わずか16%
つり角度を120°まで開くと、それだけ不利になるということです。
【120°が境目】
張力係数が2.00 → 1本で荷の重さの全部を支えるのと同じ
120°を超えてはいけないとされるのは、このためです。
【つり角度を小さくするには】
長いスリングを使う
スプレッダを使って、上を狭める
出典:揚貨装置運転士 2024年下半期実施分(2025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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