クレーン・デリック運転士 過去問
令和5年(2023年)4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9)
問題文
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問題
クレーン・デリック運転士試験 令和5年(2023年)4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9) (訂正依頼・報告はこちら)
- 1N/mm2
- 6N/mm2
- 12N/mm2
- 25N/mm2
- 31N/mm2
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この過去問の解説 (2件)
01
この問題では、丸棒に生じる引張応力を計算します。引張応力は荷の重量と丸棒の断面積から求めることができます。
与えられた条件
荷の質量 m=100kg
重力加速度 g=9.8m/s²
丸棒の直径 d=1cm=10mm
引張応力の計算式 引張応力 Qは、荷重を丸棒の断面積で割ることで求められます: Q=F/A
ここで、荷重 Fは、 F=m•g
断面積 Aは、円形断面の面積 A=πr²で計算します。
1.荷重の計算 F=m•g=100kg×9.8m/s²=980N
2.丸棒の断面積の計算 丸棒の半径 rは d/2=10mm/2 = 5 mm A=πr2×π×(5mm)²=π×25mm 2=78.54mm²
3.引張応力の計算 σ=F/A =980N/78.54mm²N =12.48N/mm²
結論 引張応力は約12N/mm²です。
この記述は誤りです。
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本問の正解は3番(12N/mm²)です。引張応力の計算は、材料力学の基本であり、断面積や荷重の正確な理解が重要です。
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02
この問題では、丸棒に生じる引張応力を計算します。
引張応力は(N/mm2)=部材に作用する引張荷重(N)÷部材の断面積(mm2)で求めます。
応力の単位N/mm2にそろえましょう。
丸棒直径1cmなので半径は5mm
荷100kgの荷重は100kg×9.8m/s2=980(N)
丸棒の断面積は5mm×5mm×3.14=78.5(mm2)
公式に当てはめると
=980N÷78.5mm2
=12.48N/mm2となります。
この記述は誤りです。
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この問題では3つのポイントをよく理解して問題を解いていきましょう。
1. 引張応力の基礎理解
ポイント: 荷重の単位や断面積の単位を正しく揃えることが重要です。
2. 物理量の単位変換と注意
ポイント: 単位間違いを防ぐために、物理量ごとに適切な単位を扱います。
3. 丸棒の断面形状に基づく面積計算
ポイント: 面積計算で円の公式を正確に使います。
まとめ
荷重Fを物理的な力として計算する。
断面積Aを丸棒の円形断面を基に求めます。
単位を揃えた状態で応力 σ=F/A を計算します。
これにより、応力を正確に求めることができます。
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