クレーン・デリック運転士 過去問
令和2年（2020年）10月
問32 (クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問32)
問題文
図のような天びん棒で荷Wをワイヤロープでつり下げ、つり合うとき、天びん棒を支えるための力F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、天びん棒及びワイヤロープの質量は考えないものとする。
ただし、重力の加速度は9.8m/s2とし、天びん棒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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問題
クレーン・デリック運転士試験 令和2年（2020年）10月 問32（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）
図のような天びん棒で荷Wをワイヤロープでつり下げ、つり合うとき、天びん棒を支えるための力F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、天びん棒及びワイヤロープの質量は考えないものとする。
ただし、重力の加速度は9.8m/s2とし、天びん棒及びワイヤロープの質量は考えないものとする。
- 147 N
- 294 N
- 441 N
- 735 N
- 980 N
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この過去問の解説 （3件）
01
荷はつり合っている状態ですので、Fからの距離と、つり下がっている荷の質量から荷Wの値を求めます。
1m×W㎏＝1.5m×30㎏
W＝45㎏
Fにかかる質量は合わせると、45㎏+30㎏＝75㎏
これに重力の加速度である9.8m/s²を掛けますと、
75㎏×9.8m/s²＝735Ｎ
よって、Ｆの値は735Ｎとなります。
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02
「てこの原理」と「力の単位変換」を組み合わせた、非常に実務的な問題です。
クレーンのバランスを考える上で最も基礎となる計算ですので、確実にマスターしましょう。
この問題を解くには、３つのステップが必要です。
１．「てこの原理」で左側の荷物Wの重さを求める
「左側のモーメント ＝ 右側のモーメント」というつり合いの式を使います。
モーメントとは「重さ × 距離」のことです。
２．支える力Fを求める
支える力Fは、左右の荷物の合計重量と同じです。
３．単位をニュートン（N）にする
最後に、キログラム（kg）をニュートン（N）に変換します（×9.8）。
ステップ1：左側の荷物Wの質量（kg）を求める
天びん棒がつり合っているとき、支点（真ん中の三角）を中心に、左右の回転させようとする力（モーメント）は等しくなります。
両辺がつり合っているので
1×W＝1.5×30が成り立ちます。
よってW＝45ｋｇ
これで、左側の荷物Wは 45kg だと分かりました。
ステップ2：支える力Fの質量（kg）を求める
天びん棒を支える力Fは、ぶら下がっている左右の荷物の合計を支えなければなりません。
左の荷物：45kg
右の荷物：30kg
合計質量は：
45+30=75kg
ステップ3：単位をニュートン（N）に変換する
問題の選択肢はすべて「N（ニュートン）」になっています。
物理のルールとして、質量（kg）に重力加速度（9.8）を掛けると、力（N）になります。
75kg×9.8m/s2=735N
【この問題の重要ポイント】
・てこのつり合い：「重さ × 距離」が左右で同じになる。
・支える力：左右の重さの合計。
・単位変換：kgをNにするには、9.8を掛ける。
実務でも「荷物の重さ × 中心からの距離」の計算は、クレーンの転倒を防ぐために毎日使います。
この計算感覚を大切にしてください。
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03
力のつり合いに関する問題です。
この問題を解くポイントして、両辺がつり合っている事を理解すると解きやすくなります。
両辺がつり合っているので
1×W＝1.5×30が成り立ちます。
よってW＝45ｋｇ
したがってFの質量は45+30＝75ｋｇとなります。
最後に加速度を掛けて力を求めると
75×9.8＝735Nとなります。
両辺がつり合っている事から、それぞれを式で計算が出来れば解けるようになるので、是非覚えておいて下さい。
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