物体に作用する力に関し、適切なものは次のうちどれか。…
林業架線作業に必要な力学に関する知識 第32問
物体に作用する力に関し、適切なものは次のうちどれか。
- (1)力の三要素とは、力の大きさ、力のつり合い及び力の作用点をいう。
- (2)静止している物体の一点に二つの力が作用するとき、力の大きさが等しく、向きが同じであれば、その物体は動かない。
- (3)物体の一点に30Nと40Nの二つの力が直角に作用するとき、二つの力の合力の大きさは、50Nとなる。
- (4)力の作用と反作用とは、平行する直線上で作用し、大きさが等しく、向きが反対である。
- (5)物体の一点に同じ大きさの二つの力が30°の角度で作用するとき、二つの力の合力の大きさは、その一つの力の大きさの2倍となる。
正答 (3)
正答は (3)。これが適切です。
30Nと40Nの二つの力が直角に作用するときの合力は、直角三角形の斜辺にあたります。
√(30の2乗 + 40の2乗) = √(900 + 1600)
= √2500 = 50N
3:4:5の組合せです。
【ほかの選択肢の誤り】
(1) 力の三要素とは、力の大きさ、向き、作用点。「力のつり
合い」は要素ではありません
(2) 一点に働く二つの力がつり合うのは、大きさが等しく向きが
反対のとき。「向きが同じ」では、2倍の力で動きます
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(4) 作用と反作用は、同一直線上で作用します。「平行する
直線上」ではありません
(5) 同じ大きさの二つの力が30°の角度で作用するときの合力は、
一つの力の約1.93倍。2倍ではありません
【力の三要素】
大きさ / 向き / 作用点
【(5)の計算】
合力 = 2 × 力 × cos(角度の半分)
= 2 × 力 × cos15°
= 2 × 力 × 0.966 = 約1.93倍
二つの力が同じ向き(角度0°)のときに、ちょうど2倍です。角度が開けば、それより小さくなります。30°開いているのに2倍のままというのは、あり得ません。
【作用と反作用】
同一直線上 / 大きさが等しい / 向きが反対
壁を押せば、壁が同じ力で押し返します。押した線と押し返す線は同じです。平行にずれていれば、物体は回ってしまいます。
【つり合う二つの力】
同一直線上 / 大きさが等しい / 向きが反対
作用・反作用と同じ三つの条件ですが、同じ物体に働くか、別の物体に働くかが違います。
【よく出る直角三角形】
3 : 4 : 5
6 : 8 : 10
出典:林業架線作業主任者 2023年下半期実施分(2024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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