クレーン・デリック運転士 過去問
令和3年(2021年)10月
問38 (クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問38)
問題文
ただし、コンクリートの1m3当たりの質量は2.3t、重力の加速度は9.8m/s2とする。また、荷の左右のつり合いは取れており、左右のワイヤロープの張力は同じとし、ワイヤロープ及び荷のつり金具の質量は考えないものとする。
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問題
クレーン・デリック運転士試験 令和3年(2021年)10月 問38(クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問38) (訂正依頼・報告はこちら)
ただし、コンクリートの1m3当たりの質量は2.3t、重力の加速度は9.8m/s2とする。また、荷の左右のつり合いは取れており、左右のワイヤロープの張力は同じとし、ワイヤロープ及び荷のつり金具の質量は考えないものとする。
- 18kN
- 20kN
- 24kN
- 34kN
- 40kN
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この過去問の解説 (3件)
01
答えは(3)24 kNです。
解説
①質量を求めます。
1m×1m×1.5 m×2.3 t/m^3=3.45 t
②張力係数を求めます。
吊り角度90 °→張力係数=1.41
③ワイヤーロープ1本にかかる張力を求めます。
ワイヤーロープ1本の張力=(質量×重力加速度×張力係数)/(ロープの本数)
=(3.45(t)×9.8(m/s^2)×1.41)/2
=23.84 kN
したがって張力の値に最も近い値は(3)24kNです。
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02
張力に関する問題です。
この問題では張力の公式以外に各つり角度ごとの張力係数を暗記しておく必要があります。
1本あたりに掛かる張力は質量÷本数×加速度×張力係数となります。ちなみにつり角度90°の張力係数は1.41となります。
それぞれ代入すると
(1×1×1.5×2.3)÷(2×9.8×1.41)=約24kNとなります。
つり角度30°は1.04、60°は1.16となります。
この2つも出題される事があるので覚えておきましょう。
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03
「ワイヤロープの選定」に関わる実践的な計算です。
「荷物の重さ」と「吊り角度」の両方を計算する必要がある、少しレベルの高い問題ですが、手順通りにやれば必ず解けます。
この問題を解く鍵は、「質量」「本数」「重力加速度」「張力係数」の4つの要素を正確に掛け合わせることです。
特に重要なのは以下の2点です。
・質量の算出:コンクリートの体積と比重から求める必要があります。
・張力係数の暗記:つり角度90°の場合、係数は1.41(ルート2)になります。
この2つさえ間違えなければ、あとは公式に当てはめるだけの単純計算です。
ステップ1:コンクリートの質量(W)を求める
まずは公式の「質量」部分を計算します。 体積は「縦 × 横 × 高さ」で求め、それに比重を掛けます。
1m×1m×1.5m=1.5m3
1.5m3×2.3t/m3=3.45t
質量は 3.45t です。
ステップ2:公式に当てはめて計算する
以下の公式を使います。
張力=本数質量×重力加速度×張力係数
各数値を代入します。
質量:3.45 t
本数:2 本
重力加速度:9.8 m/s²
張力係数(90°):1.41
張力=3.45÷2×9.8×1.41
計算しやすい順番で解いていきます。
まず、質量を本数で割る(1本あたりの荷重):
3.45÷2=1.725
次に、重力加速度を掛けて「力(kN)」にする:
1.725×9.8=16.905
最後に、張力係数(1.41)を掛ける:
16.905×1.41≒23.8kN
計算結果は 約24kN となりました。
【この問題の重要ポイント】
公式を活用:「質量 ÷ 本数 × 9.8 × 係数」。この式で全て解決します。
係数の使い分け:
60°なら 1.16
90°なら 1.41
120°なら 2.00
この公式を使いこなせれば、玉掛けの力学問題は簡単な問題です。
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