図のような天びん棒で荷Wをワイヤロープでつり下げ、つり合うとき、天びん棒を支えるための力Fの値は(1)~(5)のうちどれ…

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

図のような天びん棒で荷Wをワイヤロープでつり下げ、つり合うとき、天びん棒を支えるための力F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、天びん棒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〔クレーン限定〕 2023年上半期(2023年10月公表) 第32問の図
正答 (5)
正答は (5)。490Nです。 天びん棒は、支点を中心としたてこです。左右のモーメントがつり合うところで水平に保たれます。 【まずWを求める】 支点から左へ1mのところにW 支点から右へ1.5mのところに20㎏ W × 1 = 20 × 1.5 W = 30㎏ 【支える力F】 Fは、天びん棒に掛かるすべての荷を支える F = (30 + 20) × 9.8 = 50 × 9.8 = 490N 【二段構えの設問】 まずモーメントのつり合いでWを出し、次に合計の重さを力にする
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片方だけで止めると、W=30㎏(=294N)や、20㎏ぶんの196Nを選んでしまいます。選択肢にはその値も並んでいます。 【腕が長いほうが軽い】 Wは支点から1m、20㎏は1.5m 腕が短いWのほうが重くなります。てこは、腕の長さと力の積がつり合うからです。 【質量と力を取り違えない】 W = 30㎏ は質量。力にするには 9.8 を掛ける 問われているのは「力Fの値」で、単位はNです。最後に必ず重力の加速度を掛けます。 【天びん棒を使う場面】 長い荷や、重心が片寄った荷を水平につる つり点を左右にずらして、荷を水平に保ちます。

出典:クレーン・デリック運転士〔クレーン限定〕 2023年上半期実施分(2023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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