クレーン・デリック運転士 過去問
令和3年(2021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39)
問題文
ただし、接触面の静止摩擦係数は0.6とし、重力の加速度は9.8m/s2とする。
このページは閲覧用ページです。
履歴を残すには、 「新しく出題する(ここをクリック)」 をご利用ください。
問題
クレーン・デリック運転士試験 令和3年(2021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39) (訂正依頼・報告はこちら)
ただし、接触面の静止摩擦係数は0.6とし、重力の加速度は9.8m/s2とする。
- 60㎏
- 100㎏
- 143㎏
- 167㎏
- 200㎏
正解!素晴らしいです
残念...
この過去問の解説 (3件)
01
設問のような状況で、物体が動き始める直前の力Fのことを最大静止摩擦力(または最大摩擦力)といいます。
最大静止摩擦力は、物体に働く重力と静止摩擦係数の積で求められます。
よって、980 = W × 9.8 × 0.6 の関係が成り立ちます。
W = 166.66 ≒ 167kg
ゆえに、選択肢4が正解となります。
参考になった数19
この解説の修正を提案する
02
摩擦力に関する問題です。
この問題では公式さえ覚えておけば確実に解ける内容なので、しっかり覚えておきましょう。
静止摩擦力は摩擦係数×垂直力で求めます。
それぞれ代入すると
980=0.6×W×9.8
W=約167kgとなります。
摩擦力や加速度が関わる問題は力学では良く出題されるので、この手の問題は繰り返し解いて慣れておきましょう。
参考になった数4
この解説の修正を提案する
03
この問題は、現場で荷物を引きずって移動させる際、「どれくらいの力なら動くか?」あるいは「この力で動いたなら、荷物の重さはいくつか?」を判断するための基礎となる計算です。
この問題を解くには、以下の「摩擦力の公式」を使います。
F=μ×N
F(動かす力):摩擦に逆らって引っ張る力(ここでは980 N)。
μ(摩擦係数):滑りにくさを表す数値(ここでは0.6)。
N(垂直抗力):床を上から押す力。水平な床なら「重力(重さ)」と同じです。
計算の流れは以下の2ステップです。
・垂直抗力(重さの力)を求める:公式を変形して計算します。
・質量(kg)に直す:求めた力(ニュートン)を、重力加速度(9.8)で割ってキログラムに戻します。
ステップ1:垂直抗力(重さの力)を計算する
「動き始める直前の力(最大静止摩擦力)」の公式に、分かっている数字を当てはめます。
980N=0.6×N
ここから、N(床を押している力)を求めます。 掛け算の逆なので、割り算をします。
N=980÷0.6N≈1,633.3N
これで、この物体は床に対して 約1,633 N の力で乗っかっていることが分かりました。
ステップ2:質量(kg)に変換する
問題で聞かれているのは「質量 W(kg)」です。
ニュートン(N)をキログラム(kg)に戻すには、重力加速度(9.8)で割ります。
W=1,633.3N÷9.8m/s2W≈166.6kg
計算結果は 約167kg となります。
【この問題の重要ポイント】
・摩擦力の公式:力 = 摩擦係数 × 重さ(垂直抗力)。
・計算の順番:まず力(N)を求め、最後に9.8で割ってkgにする。
・摩擦係数の意味:0.6ということは、「重さの6割の力で引っ張らないと動かない」という意味です。
「980Nの力でやっと動いた。係数が0.6だから、元の重さはもっと重いはずだ(割り算するから増える)」。
このように予想を立てて計算すると、ミスが減ります。
参考になった数1
この解説の修正を提案する
前の問題(問38)へ
令和3年(2021年)4月 問題一覧
次の問題(問40)へ