図のような組合せ滑車を用いて質量200kgの荷をつるとき、これを支えるために必要な力Fの値に最も近いものは、(1)~(5…

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200kgの荷をつるとき、これを支えるために必要な力Fの値に最も近いものは、(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年下半期(2026年4月公表) 第37問の図
正答 (1)
正答は (1)。245N です。 【荷にかかる重さ】 200 × 9.8 = 1960N 【動滑車が3個】 動滑車を一つ通るごとに、力は半分になります。 1個目  1960 ÷ 2 = 980N 2個目  980 ÷ 2 = 490N 3個目  490 ÷ 2 = 245N まとめると、 1960 ÷(2 × 2 × 2) = 1960 ÷ 8 = 245N 図のいちばん上にあるのは定滑車で、力の向きを下へ変えるだけです。大きさは変わりません。 【動滑車と定滑車】
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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す。 【この形(カスケード)の式】 必要な力 = 荷の重さ ÷ 2の n 乗 (n は動滑車の数) 1個 → 1/2  2個 → 1/4 3個 → 1/8  4個 → 1/16 一本のロープが何本もの枝になって荷を支える形では、荷を支えている枝の数で割ることになるので、数え方が変わります。図をよく見ます。 【仕事の量は変わらない】 力が 1/8 になる → 引く距離は 8倍 荷を1m上げるには、ロープを8m引かねばなりません。得をしているのは力だけです。 【ほかの選択肢】 (2) 355N (3) 425N (4) 495N  動滑車を2個と数えた場合(490N)に近い (5) 985N  動滑車を1個と数えた場合(980N)に近い 滑車の数え違いが、そのまま選択肢になっています。定滑車を含めて数えないよう気をつけます。

出典:林業架線作業主任者 2025年下半期実施分(2026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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