図のような天びんで荷Wをつり下げ、つり合うとき、天びんを支えるための力Fの値に最も近いものは(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

図のような天びんで荷Wをつり下げ、つり合うとき、天びんを支えるための力Fの値に最も近いものは(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。

林業架線作業主任者 2024年上半期(2024年10月公表) 第35問の図
正答 (3)
正答は (3)。490N です。 【図の読み方】 全長     5m 支点から右端 3m 支点から左端 5 - 3 = 2m 左端に荷W、右端に20kgがぶら下がっています。 【モーメントのつり合い】 W × 2 = 20 × 3 2W = 60 W = 30kg 【支える力F】 ぶら下がっている質量の合計  30 + 20 = 50kg F = 50 × 9.8 = 490N 【距離は支点から測る】 図に書いてあるのは、全長と支点から右端まで 引き算して、支点から左端までを出します。ここがこの設問の落とし穴です。5mをそのまま使ってはいけません。
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【検算】 左  30 × 2 = 60 右  20 × 3 = 60 両辺が合いました。 【近い側は重い】 支点から遠いほど、小さな質量で大きなモーメントが出る この問題では、左が2m、右が3m。近い左のほうが重いことになります。30kg と 20kg で、つじつまが合います。 【解く順序】 ① 図の寸法を、支点からの距離に直す ② モーメントのつり合いから、分からない質量を出す ③ 質量を全部足して、9.8をかける 質量(kg)のまま足してから、最後に9.8をかけるのが速いやり方です。 【ほかの選択肢】 (1) 196N  20kgの重さ(片方だけ) (2) 296N (4) 500N (5) 510N (4)と(5)は、490に近い数字です。計算を途中でやめず、 最後まで出して選びます。

出典:林業架線作業主任者 2024年上半期実施分(2024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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