クレーン・デリック運転士の過去問
令和4年(2022年)4月
クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問32

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問題

クレーン・デリック運転士試験 令和4年(2022年)4月 クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問32 (訂正依頼・報告はこちら)

図のような「てこ」において、A点に力を加えて、B点の質量60kgの荷をワイヤロープによりつるとき、必要な力Pの値は(1)~(5)のうちどれか。
ただし、重力の加速度は9.8m/s2とし、「てこ」及びワイヤロープの質量は考えないものとする。
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  • 115N
  • 147N
  • 196N
  • 235N
  • 294N

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この過去問の解説 (1件)

01

この問題は「てこ」の力学に関するものです。てこは、ある点を支点として力を加え、別の点に力を伝える道具です。問題の内容は、A点に力を加えて、B点の質量60kgの荷を持ち上げるという状況です。このとき、必要な力Pを求めます。

 

荷の質量:60kg

重力加速度:9.8m/s²

左腕(支点から荷まで):0.5m

右腕(支点から力Pまで):2.5m

 

1.質量から重力を求めましょう。

まず、B点の荷物の質量が60kgです。重力の加速度は9.8m/s²なので、この荷物が受ける重力(荷重)を求めます。

  荷重=質量×重力加速度

  60 kg×9.8 m/s2=588 N

したがって、B点にかかる荷重は588Nです。

 

2.てこの原理を適用しましょう。

てこの原理では、支点を挟んだ左右の力と腕の長さの積が等しくなります。                 力×距離1=荷重×距離2

    P×2.5=588×0.5

    P×2.5=294

 

3.Pを計算しましょう。

 P=294/2.5

 P=117.6N

 

117.6Nに最も近い値を選ぶと、「147N」です。

以上により、選択肢2の「147N」が正しいです。

選択肢1. 115N

この選択肢は誤りです。

選択肢2. 147N

この選択肢は正しいです。

選択肢3. 196N

この選択肢は誤りです。

選択肢4. 235N

この選択肢は誤りです。

選択肢5. 294N

この選択肢は誤りです。

まとめ

てこの原理では、左右の力と距離が釣り合うことで物体が平衡を保ちます。

この問題では、右側の腕が左側より長いため、加える力Pは荷の重さよりも小さくなります。

計算の結果、A点に必要な力Pは「147N」です。

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