クレーン・デリック運転士 過去問
令和3年(2021年)10月
問40 (クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問40)
問題文
ただし、gは重力の加速度とし、滑車及びワイヤロープの質量並びに摩擦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3年(2021年)10月 問40(クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問40) (訂正依頼・報告はこちら)
ただし、gは重力の加速度とし、滑車及びワイヤロープの質量並びに摩擦は考えないものとする。
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この過去問の解説 (3件)
01
答え:1
設問1〜4のように動滑車がある場合、
「荷を支えるために必要な力F=(質量W×重力加速度g)÷荷重を支える動滑車にかかるワイヤの本数」となります。
1.F=(W×g)÷4=Wg/4
したがってF=Wg/5ではありません。
2.F=(W×g)÷2=Wg/2
したがってF=Wg/2は合っています。
3.F=(W×g)÷4=Wg/4
したがってF=Wg/4は合っています。
4.F=(W×g)÷2=Wg/2
したがってF=Wg/2は合っています。
5.定滑車のみ場合は、ロープを引く力の方向を変えることはできますが、Fの大きさを変えることはできないため、F=Wgとなります。
したがってF=Wgは合っています。
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02
滑車に関わる問題です。
この問題を解くポイントは動滑車に掛かるワイヤロープをしっかり見極める事です。
滑車の力の公式は質量÷動滑車のワイヤロープ数×加速度となります。
図の滑車は動滑車にかかるワイヤロープが4本あるのでW÷5×gではなくW÷4×gが正しい公式となります。
定滑車は固定されており動かない滑車なのに対して、動滑車は動く滑車となります。
荷を吊った時の滑車の動きに注目してみて下さい。
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03
クレーンの基本原理である「動滑車(どうかっしゃ)」の仕組みを理解しているかを問うものです。
「ロープが何本で荷物を支えているか?」を数えるだけで、計算式を使わずに解けるようになります。
この問題を解くための鉄則はたった一つです。
「動滑車にかかっているロープの本数を数える」
・定滑車(ていかっしゃ):天井などに固定されている滑車。力の向きを変えるだけで、力は軽くならない。
・動滑車(どうかっしゃ):荷物と一緒に動く滑車。これを吊っているロープの本数分だけ、力が軽くなる(割り算できる)。
つまり、荷物(W)につながっている滑車を、上に向かって引っ張っているロープが何本あるか?を数えれば、それがそのまま「Wを割る数(分母)」になります。
動滑車を探す
荷物(W)は、一番下のフックにぶら下がっています。そのフックは、下側のブロック(滑車セット)につながっています。
この「下側のブロック」全体が、荷物と一緒に上下に動く「動滑車」の役割を果たしています。
支えているロープの本数を数える
この下側のブロック(動滑車)から、上に向かって伸びているロープの本数を数えます。
動滑車ブロックを支えているロープは、全部で「4本」です。
式を確認する
ロープ4本で支えているので、必要な力 F は、荷物の重さ W の 1/4 になります。
つまり、正しい式は以下のようになるはずです。
F=W÷4g
しかし、図の下に書いてある式はこうなっています。
F=W÷5g
分母が「5」になっています。
これはロープが5本で支えている場合の式です。
図のロープは4本しかないので、この式は誤りです。
【この問題の重要ポイント】
数えるのは「動滑車」のロープだけ:荷物と一緒に動く滑車を支えている本数を数える。
「動滑車を吊っている紐は4本。だから力は4分の1。式の『5分の1』は間違い!」
このように、指でロープをなぞって数えるだけで、確実に正解できます。
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