図のように、質量3tの荷を2本のスリングを用いて、スリングの角度60°でつるとき、1本のスリングにかかる張力の値に最も近…
林業架線作業に必要な力学に関する知識 第34問
図のように、質量3tの荷を2本のスリングを用いて、スリングの角度60°でつるとき、1本のスリングにかかる張力の値に最も近いものは(1)~(5)のうちどれか。ただし、sin30°=0.5、cos30°=0.866、tan30°=0.577とし、重力の加速度は9.8 m/s²とする。
- (1)15kN
- (2)17kN
- (3)25kN
- (4)29kN
- (5)34kN
正答 (2)
正答は (2)。17kN です。
【荷にかかる重さ】
3 × 9.8 = 29.4kN
【1本のスリングが受け持つ鉛直方向の分】
29.4 ÷ 2 = 14.7kN
2本のスリングが同じ角度で同じように引いているので、鉛直方向は半分ずつです。
【スリングの張力】
つり角度が60°なので、スリングは鉛直線に対して30°傾く
鉛直方向の分 = 張力 × cos30°
14.7 = 張力 × 0.866
張力 = 14.7 ÷ 0.866 = 約17kN
【つり角度と鉛直線からの角】
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つり角度 2本のスリングが開く角(60°)
鉛直線から その半分(30°)
ここを取り違えると、答えが大きく狂います。
【張力係数を使う手】
つり角度60°の張力係数は1.155
29.4 ÷ 2 × 1.155 = 約17kN
同じ答えになります。係数を覚えておけば割り算が要りません。
【つり角度と張力係数】
0° 1.00
30° 1.04
60° 1.16
90° 1.41
120° 2.00
【ほかの選択肢】
(1) 15kN 角度を考えずに半分にした値(14.7)に近い
(3) 25kN
(4) 29kN 荷全体の重さ(2本で分けていない)
(5) 34kN
(1)と(4)が引っかけです。(1)は角度を考えなかった値、
(4)は2本で分けるのを忘れた値になっています。
【正接は使わない】
問題文に三つ並んでいても、全部使うとは限らない
鉛直方向の分から張力を出すので、使うのは余弦だけです。
出典:林業架線作業主任者 2024年下半期実施分(2025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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