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)98N
- (2)196N
- (3)294N
- (4)392N
- (5)490N
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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最終更新日
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