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 2025年上半期(2025年10月公表) 第32問の図
正答 (5)
正答は (5)。490Nです。 【図から読み取る】 支点から左へ1mのところに荷W 支点から右へ1.5mのところに20㎏ 支点を力Fで下から支える 【まずWを求める】 モーメントのつり合い W × 1 = 20 × 1.5 W = 30㎏ 【つぎにFを求める】 Fは、天びん棒にぶら下がっている重さの合計を支える F =(30 + 20) × 9.8   = 50 × 9.8 = 490N 【二段構えで解く】 一 モーメントのつり合いから、分からない質量を出す
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二 力のつり合いから、支える力を出す モーメントのつり合いと、力のつり合いは別です。片方だけでは答えが出ません。 【つまずきやすいところ】 Wを求めて満足してしまう → 30㎏(質量)で止まる 9.8を掛け忘れる     → 50(数字だけ)になる 問われているのは力(N)なので、質量に9.8を掛けます。 【モーメントの式】 力 × 支点からの距離 左右で等しくなるのがつり合いの条件です。 【腕の長さと重さの関係】 腕が長いほう → 軽い重りでつり合う 1.5mの側に20㎏、1mの側に30㎏。腕が1.5倍なら、重さは1.5分の1になります。 【支点にかかる力】 ぶら下がっている重さの合計 天びん棒の質量を考えないので、30㎏と20㎏を足すだけです。

出典:揚貨装置運転士 2025年上半期実施分(2025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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