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37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 (5)
正答は (5)。張力の大きい順に、C B A 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
90°で1.41(およそ√2)、120°で2.00。この二つを覚えておけば足ります。
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【それぞれを計算する(質量に置き換えた値)】
A 200 ÷ 2 × 1.16 = 116
B 190 ÷ 2 × 1.41 = 約134
C 180 ÷ 2 × 2.00 = 180
【大きい順に並べる】
C(180) > B(134) > A(116)
【この設問の作り】
荷が重いほど張力が大きい、とは限らない
いちばん重いA(200㎏)がいちばん小さく、いちばん軽いC(180㎏)がいちばん大きくなります。つり角度が効いているからです。
【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
2本でつっているのに、1本あたり荷の重さと同じ力がかかります。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
【計算を速くする工夫】
質量÷2 までを先に出し、あとから係数を掛ける
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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