図のようにO点に作用している力Pを三つの力に分解するとき、三つの分力の組合せとして、適切なものは(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31問
図のようにO点に作用している力Pを三つの力に分解するとき、三つの分力の組合せとして、適切なものは(1)~(5)のうちどれか。
- (1)A,B,C
- (2)A,B,D
- (3)A,C,E
- (4)B,D,E
- (5)C,D,E
正答 (3)
正答は (3)。A,C,E の組合せです。
力を分解するとは、その三つの力を合成すると、もとの力Pになる組合せを見つけることです。
【分け方の見当】
Pは、真上よりやや右に傾いた向き
Aは左向きの水平、Eは右向きの水平
Cは真上よりやや左に傾いた向き
AとEは水平で向きが反対なので、合わせると差の分だけが残ります。図ではEのほうが長いので、右向きの水平成分が残ります。
そこへ、Pより左に傾いているCを足します。Cの上向き成分が高さを作り、残った右向きの成分がCの傾きを右へ引き戻して、ちょうどPの向きになります。
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【確かめ方(力の多角形)】
Oから順に、A → C → E とつないでいく
最後の矢の先が、Pの先と重なれば正しい
矢印を頭からしっぽへつないでいき、始点から終点までを結んだものが合力になります。順番は変えても結果は同じです。
【ほかの組合せが合わないわけ】
BとDはどちらも斜め上向きで、水平成分を打ち消し合えない
AとEの片方だけでは、水平方向のつり合いが取れない
水平で向きが反対の二つ(AとE)を両方使うことが、この設問の鍵です。
【力の合成と分解】
合成 いくつかの力を、一つの力にまとめる
分解 一つの力を、いくつかの力に分ける
どちらも同じ作図です。向きが違うだけです。
【二つに分解するとき】
平行四辺形の二辺になるように分ける
【三つ以上に分解するとき】
力の多角形を作り、始点と終点を結んだものがもとの力になる
分け方は一通りではありません。だから設問では、候補の中からつじつまの合うものを選ぶ形になります。
出典:揚貨装置運転士 2025年下半期実施分(2026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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