クレーン・デリック運転士の過去問
令和5年(2023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9

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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 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)

天井から垂直につるした直径1cmの丸棒の先端に質量100㎏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次のうちどれか。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。
  • 1N/mm2
  • 6N/mm2
  • 12N/mm2
  • 25N/mm2
  • 31N/mm2

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この過去問の解説 (1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。

選択肢1. 1N/mm2

この記述は誤りです。

選択肢2. 6N/mm2

この記述は誤りです。

選択肢3. 12N/mm2

この記述は正しいです。

選択肢4. 25N/mm2

この記述は誤りです。

選択肢5. 31N/mm2

この記述は誤りです。

まとめ

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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