図のような組合せ滑車を用いて質量60kgの荷をつるとき、これを支えるために必要な錘の質量W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37問

図のような組合せ滑車を用いて質量60kgの荷をつるとき、これを支えるために必要な錘の質量Wは(1)~(5)のうちどれか。ただし、滑車及びワイヤロープの質量並びに摩擦は考えないものとする。

林業架線作業主任者 2025年上半期(2025年10月公表) 第37問の図
正答 (3)
正答は (3)。30kg です。 【滑車の組み方を読む】 60kgをつっているのは動滑車(荷と一緒に動く) そのほかの滑車は、天井や地面に軸が固定された定滑車 → 動滑車は1個 【必要な力】 動滑車を一つ通ると、力は半分になります。 60 ÷ 2 = 30kg 錘の質量Wは30kgです。 【動滑車と定滑車】 定滑車  力の向きを変えるだけ。大きさは変わらない 動滑車  力が半分になる。ただし引く距離は2倍 天井や地面に軸が留めてあれば定滑車、荷と一緒に動けば動滑車です。数えるのは動滑車だけで、定滑車は何個あっても力を変えません。
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【この図の定滑車】 天井に2個 / 地面に1個 索を上へ、下へ、また上へと折り返していますが、向きを変えているだけです。地面に固定されたものも定滑車です。 【ほかの選択肢】 (1) 15kg  動滑車を2個と数えた場合 (2) 20kg  60を3で割った値 (4) 45kg (5) 48kg (1)が最も紛らわしい選択肢です。滑車が四つもあるので、 つい二つ以上を動滑車と数えてしまいます。軸が固定されているかどうかで一つずつ見分けます。 【仕事の量は変わらない】 力が半分になる → 引く距離は2倍 荷を1m上げるには、索を2m引かねばなりません。得をしているのは力だけです。 【質量のまま計算してよい】 この問題は、力の単位(N)に直さなくても解ける つり合う錘の質量を聞かれているので、両方とも9.8をかけることになり、約分されます。

出典:林業架線作業主任者 2025年上半期実施分(2025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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