図のような「てこ」において、質量60kgの荷を支えるときに必要な力Pは、(1)~(5)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35問

図のような「てこ」において、質量60kgの荷を支えるときに必要な力Pは、(1)~(5)のうちどれか。ただし、重力の加速度は9.8m/s²とし、「てこ」及びワイヤロープの質量は考えないものとする。

林業架線作業主任者 2023年下半期(2024年4月公表) 第35問の図
正答 (3)
正答は (3)。196N です。 【図の読み方】 棒の全長      2.0m(BからAまで) 支点        Bから0.5m 荷(60kg)     Bの位置(支点から0.5m) 力P        Aの位置(支点から 2.0 - 0.5 = 1.5m) 【モーメントのつり合い】 60 × 0.5 = Pの質量換算 × 1.5 30 = 1.5 × Pの質量換算 Pの質量換算 = 20kg 【力P】 P = 20 × 9.8 = 196N 【てこの原理】
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力 × 支点からの距離 = 荷重 × 支点からの距離 支点から遠いほど、小さな力で済みます。この問題では、荷が0.5m、力が1.5m。距離が3倍なので、力は3分の1で足ります。 60kg → 20kg分の力 【距離は支点から測る】 図に書いてあるのは、全長とBから支点まで 引き算して、支点からAまでを出します。2.0mをそのまま使ってはいけません。 【単位に注意】 正しくは196N 選択肢には196kNも並んでいます。60kgの荷を支えるのに196kN(=20t分の力)が要るはずがありません。桁を確かめます。 【ほかの選択肢】 (1) 147N  15kg分の力 (2) 147kN  単位が違う (4) 196kN  数値は合っているが単位が違う (5) 294N  30kg分の力(距離の比を2倍と見た場合) (4)が最も紛らわしい選択肢です。計算が合っていても、 単位を見落とすと選んでしまいます。 【検算】 荷  60 × 0.5 = 30 力  20 × 1.5 = 30

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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