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。

揚貨装置運転士 2025年下半期(2026年4月公表) 第40問の図
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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