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。
- (1)147N
- (2)147kN
- (3)196N
- (4)196kN
- (5)294N
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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最終更新日
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