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クレーン・デリック運転士の過去問「第35534問」を出題

問題

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図のように、水平な床面に置いた質量120kgの物体を床面に沿って引っ張るとき、動き始める直前の力Fの値に最も近いものは( 1 )〜( 5 )のうちどれか。
ただし、接触面の静止摩擦係数は0.4とし、重力の加速度は9.8m/s2とする。
問題文の画像
   1 .
470 N
   2 .
588 N
   3 .
706 N
   4 .
1,176 N
   5 .
2,940 N
( クレーン・デリック運転士試験 平成29年(2017年)10月 クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 )

この過去問の解説 (2件)

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正解は1です。

求める摩擦力の摩擦係数と垂直抗力を掛けると摩擦力が求められます。

最大静止摩擦力の公式は

最大静止摩擦力F(N)=静止擦係数(µ)×垂直抗力(N)

ですので

F=0.4×120㎏=48N

これに重力の加速度の9.8m/s2を掛けます。

F=48N×9.8m/s2=470.4N
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正解は1番、470Nです。

物体を引っ張るとき、動き始める直前に一番力を要し、これは動き始めの瞬間の静止摩擦が最も大きいからです。一般にこれを最大静止摩擦力といいます。

計算式は、最大静止摩擦=静止摩擦係数×垂直抗力(物体の重量N)となります。
物体が静止しているときは、物体重量=垂直抗力となります。
物体重量を㎏からNに直すと、120×9.8=1176Nとなります。

計算式に数字を入れると、最大静止摩擦=0.4×1176=470.4となります。
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