図のような組合せ滑車を用いて質量175㎏の荷を2個つるとき、これを支えるために必要な力Fの値に最も近いものは(1)~(5…
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
図のような組合せ滑車を用いて質量175㎏の荷を2個つるとき、これを支えるために必要な力Fの値に最も近いものは(1)~(5)のうちどれか。ただし、重力の加速度は9.8m/s²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)327N
- (2)368N
- (3)429N
- (4)735N
- (5)858N
正答 (3)
正答は (3)。429Nです。
【図の読み方】
上に定滑車が4個、下に動滑車が4個
下の4個は1本の棒でつながれ、そこに荷がつり下がっている
荷は175㎏が2個 → 合計350㎏
【荷を支えているロープの本数】
動滑車が4個、それぞれ2本ずつで支える → 8本
ロープの端は定滑車を経て引き下げられるので、荷の重さは8本で分け合うことになります。
【計算】
荷の重さ = 350 × 9.8 = 3430N
必要な力 = 3430 ÷ 8 = 428.75 → 約429N
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【組合せ滑車の考え方】
動滑車を通るロープの本数を数える
定滑車は力の向きを変えるだけで、力を軽くしません。軽くするのは動滑車です。
【数え方のこつ】
動滑車1個につき、ロープが2本かかっている
動滑車が4個なら、8本。動滑車の数の2倍が、支えている本数になります。
【ほかの選択肢が出てくるわけ】
350×9.8÷4 = 858 (動滑車の数で割った場合)
荷を2個と数えることと、本数を8と数えることの両方が必要です。
【引く距離との関係】
力が8分の1なら、引く距離は8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。
【実際の滑車では】
摩擦があるので、計算より大きな力が要る
この設問は「摩擦は考えない」と断っています。
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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