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。
- (1)245N
- (2)355N
- (3)425N
- (4)495N
- (5)985N
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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最終更新日
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