図のように天井クレーンで荷Wをつり、両側のレールが受ける力がそれぞれ294kNと196kNであるとき、レール間の距離Lの…

クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 第32問

図のように天井クレーンで荷Wをつり、両側のレールが受ける力がそれぞれ294kNと196kNであるとき、レール間の距離L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、クレーンガーダ、クラブトロリ及びワイヤロープの質量は考えないものとする。

クレーン・デリック運転士(限定なし) 2024年下半期(2025年4月公表) 第32問の図
正答 (5)
正答は (5)。Lは15mです。 支点が二つある梁では、荷に近い支点ほど大きな力を負担します。左のレールが294kN、右が196kNなので、荷は左寄りにあります。 【荷にかかる力】 294 + 196 = 490kN 【モーメントのつり合い】 荷は右のレールから9mの位置にあります。左のレールから荷までは(L − 9)mです。左のレールを軸にすると、 196 × L = 490 × (L − 9) 196L = 490L − 4410 294L = 4410 L = 15m
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【確かめ算】 L = 15 なら、荷は左から6m、右から9m 左のレール 490 × 9 ÷ 15 = 294kN 右のレール 490 × 6 ÷ 15 = 196kN 与えられた値と一致します。 【比で解いてもよい】 294 : 196 = 3 : 2 支点の負担は、荷から見て反対側の支点までの距離に比例します。左が3、右が2なので、荷は左から2、右から3の位置。右から9mが「3」に当たるので、1あたり3m。全体は5つ分で15mです。 【遠いほうの距離を使うわけ】 てこは、腕が長いほど小さい力でつり合う 荷から遠い支点ほど、負担する力は小さくなります。

出典:クレーン・デリック運転士(限定なし) 2024年下半期実施分(2025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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