クレーン・デリック運転士 過去問
平成30年(2018年)10月
問39 (クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問39)

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問題

クレーン・デリック運転士試験 平成30年(2018年)10月 問39(クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問39) (訂正依頼・報告はこちら)

天井から垂直につるした直径2cmの丸棒の先端に質量200kgの荷をつり下げるとき、丸棒に生じる引張応力の値に最も近いものは( 1 )〜( 5 )のうちどれか。
ただし、重力の加速度は9.8m/s2とし、丸棒の質量は考えないものとする。
  • 2N/mm2
  • 3N/mm2
  • 6N/mm2
  • 8N/mm2
  • 9N/mm2

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この過去問の解説 (3件)

01

正解は3です。

引張応力(N/mm²)=部材に作用する引張荷重(N)÷部材の断面積(mm²)

200㎏×9.8m/s²÷(10mm×10mm×3.14)

≒6.24N/mm²

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02

天井から垂直に吊るした直径2cmの丸棒の先端に、質量200kgの荷をつり下げたとき、丸棒に生じる引張応力を求める問題です。重力加速度や丸棒の質量は考慮せず、荷物の質量に基づいて応力を計算します。


 

選択肢3. 6N/mm2

引張応力は次の式で求められます。

 

引張応力 = 荷重 / 断面積

 

まず、荷重を求めます。

 

荷重 = 質量 × 重力加速度

 

荷重 = 200kg × 9.8m/s² = 1,960N

 

次に、丸棒の断面積を求めます。丸棒の断面積は円の面積であり、次の式で計算できます。

 

断面積 = π × (半径)²

 

断面積 = π × (2cm / 2)² = π × (1cm)² = π cm² ≈ 3.14 cm²

 

これを平方ミリメートルに変換すると、1cm² = 100mm² なので、断面積は次のようになります。

 

断面積 ≈ 3.14 × 100 = 314 mm²

 

引張応力は、荷重(N)を断面積(mm²)で割って求めます。

 

引張応力 = 1,960N / 314mm² ≈ 6.25 N/mm²

 

最も近い値は6 N/mm²となります。

まとめ

この問題では、荷重と断面積を使って引張応力を求めました。断面積の計算と引張応力の計算を正確に行うことで、丸棒にかかる応力を求めることができました。最も近い値は6 N/mm²です。
 

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03

引張応力に関する問題です。

この問題も公式を覚える必要があるのに加えて断面積の公式も知らないと解けません。

断面積の公式も意外と忘れやすいので、これを機にしっかり理解して下さい。

選択肢3. 6N/mm2

引張応力は引張荷重÷断面積で求める事ができます。

それぞれ代入すると、200×9.8÷(10×10×3.14)となり約6.2N/mm²となるのでこの選択肢の数値が適切となります。

まとめ

解き方自体はそこまで難しくありませんが、細かい割り算が含まれているので、落ち着いて解いていきましょう。

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