下図に掲げるAからEまでの滑車を用いて、質量Wの荷をつり上げるとき、荷を支えるために必要な力Fを求める式がそれぞれの図の…
揚貨装置の運転のために必要な力学に関する知識 第40問
下図に掲げるAからEまでの滑車を用いて、質量Wの荷をつり上げるとき、荷を支えるために必要な力Fを求める式がそれぞれの図の下部に記載してあるが、これらの力Fを求める式として、適切なもののみを全て挙げた組合せは(1)~(5)のうちどれか。ただし、gは重力の加速度とし、滑車及びワイヤロープの質量並びに摩擦は考えないものとする。
- (1)A,B,C
- (2)A,D,E
- (3)B,C
- (4)B,C,D
- (5)C,D,E
正答 (3)
正答は (3)。B,C の式が適切です。
【それぞれの正しい式】
A 動滑車が2個 → 荷を支えるロープは4本
正しくは F = W ÷ 4 × g
図の式は F = W ÷ 5 × g → 誤り
B 動滑車が1個 → ロープは2本
F = W ÷ 2 × g → 適切
C 動滑車が2個 → ロープは4本
F = W ÷ 4 × g → 適切
D 動滑車が1個 → ロープは2本
正しくは F = W ÷ 2 × g
図の式は F = W ÷ 3 × g → 誤り
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E 定滑車だけ → 力は軽くならない
正しくは F = W × g
図の式は F = W ÷ 2 × g → 誤り
【滑車の考え方】
定滑車 力の向きを変えるだけ。力は軽くならない
動滑車 1個につき、力は2分の1になる
定滑車は何個あっても軽くなりません。Eはそこを突いています。
【数え方のこつ】
動滑車を通るロープの本数を数える
動滑車1個につき、ロープが2本かかっています。動滑車が2個なら4本、3個なら6本です。
F = 荷の重さ ÷ 支えている本数
【滑車の数にだまされない】
AもCも、見た目は滑車が4個
違うのは動滑車がいくつあるかです。上に吊られているものは定滑車で、荷と一緒に動くものが動滑車です。
【引く距離との関係】
力が4分の1なら、引く距離は4倍
滑車は仕事の量を減らしません。力を小さくするかわりに、長く引く必要があります。
【定滑車の使いどころ】
高いところから下へ引けるようにする
人は下へ引くほうが力を出しやすいので、向きを変えるだけでも役に立ちます。
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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