クレーン・デリック運転士 過去問
令和6年(2024年)4月
問31 (クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問1)
問題文
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問題
クレーン・デリック運転士試験 令和6年(2024年)4月 問31(クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問1) (訂正依頼・報告はこちら)
- 多数の力が一点に作用し、つり合っているとき、これらの力の合力は「0」になる。
- 一直線上に作用する二つの力の合力の大きさは、その二つの力の大きさを乗じて求められる。
- 力の大きさと向きが変わらなければ、力の作用点が変わっても物体に与える効果は変わらない。
- 力の大きさをF、回転軸の中心から力の作用線に下ろした垂線の長さをLとすれば、力のモーメントMは、M=F/Lで求められる。
- 小さな物体の一点に大きさが異なり向きが一直線上にない二つの力が作用して物体が動くとき、その物体は大きい力の方向に動く。
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この過去問の解説 (3件)
01
力に関する問題です。
力学の内容となりますが、この問題は基本的な内容なので、間違えないようにしましょう。
正しい記述です。
多数の力が一点に作用し、つり合っているとき、これらの力の合力は「0」になります。相殺し合うので0となります。
一直線上に作用する二つの力の合力の大きさは、その二つの力の大きさを乗じるのではなく和で求めます。
力の大きさと向きが変わらなければ、力の作用点が変われば物体に与える効果は変わってきます。
力の大きさをF、回転軸の中心から力の作用線に下ろした垂線の長さをLとすれば、力のモーメントMは、M=F/LではなくF×Lで求めます。
小さな物体の一点に大きさが異なり向きが一直線上にない二つの力が作用して物体が動くとき、その物体は大きい力の方向ではなくそれぞれの力の合力の方向に動きます。
力のモーメントの公式は出題頻度が高いので、忘れないようにして下さい。
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02
この問題は「力の性質と合力・モーメント・作用点」など
力学の基本的な概念について理解しているかを問うものです。
正しく物理的な関係を理解しておくことで安全性や効率が向上します。
正しい記述です。
力がつり合ってるということは全ての力が打ち消しあっており
物体は静止または等速直線運動を続ける状態です。
合力が「0」であることは力のつり合いの基本原則に当たります。
誤った記述です。
合力は足し算または引き算で求めます。掛け算では求められません。
誤った記述です。
力の作用点が変わるとモーメント(回転力)が変化し物体の動きや変形に違いが出ます。
誤った記述です。
この式は誤っており、割り算ではなく掛け算が正解です。
誤った記述です。
一概に「大きい力の方向」とは言えません。
力の基本的な性質を正しく理解することは
物体の運動や安定性、構造計算などの基礎となります。
誤った力の扱いは事故や破損につながるため
正しい力学の知識を確実に身につけておくことが大切です。
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03
「力学」の基礎、「力の性質」に関する問題です。
目に見えない「力」の働きを頭の中でイメージできるか。
特に「力の三要素(大きさ・向き・作用点)」と「モーメント(回転させる力)」は、クレーンで荷物を吊ったりブームを傾けたりする際の安全に直結する重要項目です。
〇 正しい記述です。
両側から同じ力で引っ張り合って、ロープがピタッと止まって動かない状態、これが「つり合っている」状態です。
力がつり合っているということは、すべての力を足し合わせた結果(合力)が完全に相殺されて「0」になっていることを意味します。
× 誤った記述です。
一直線上に働く二つの力(例えば、2人で同じ方向に荷物を押す、あるいは逆方向に押し合う場合)の合力は、同じ方向なら「足し算(和)」、逆方向なら「引き算(差)」で求められます。
選択肢にあるように「乗じて(掛け算して)」求めるわけではありません。
× 誤った記述です。
力には「大きさ」「向き」「作用点」という絶対的な3つの要素(力の三要素)があります。
例えば、ドアを開けるとき、ドアノブ(端っこ)を押すのと、蝶番(根本)の近くを押すのとでは、同じ「大きさ」と「向き」の力でも、ドアの開きやすさ(効果)が全く違います。
作用点が変われば、物体に与える効果(特に回転しようとする働き)は大きく変わるため、この記述は間違いです。
× 誤った記述です。
「力のモーメント」とは、スパナでボルトを回したり、デリックが根元から倒れようとしたりする「回転させる働きの強さ」のことです。
この強さは、力の大きさ(F)と、回転軸からの距離(L)を掛け算して求めます。つまり、公式は M = F × L です。
選択肢では「M = F / L(割り算)」としているため、明確な間違いです。
柄の長いスパナを使うほど、強い力で回せます。
× 誤った記述です。
1つの物体を、2人の人がそれぞれ斜めに違う力で引っ張ったとします。
このとき、物体は「力が大きい人の方向」にそのまま引きずられていくわけではありません。
2つの力の「平行四辺形の対角線の方向」へと進んでいきます(これを力の平行四辺形の法則と呼びます)。
したがって、「大きい力の方向に動く」と断言している点は間違いです。
複数の力が合わさったときにどうなるか(合力)、そして力が「物体を回そうとする働き(モーメント)」はどう計算されるのか。
言葉のひっかけ(掛け算か足し算か、など)に惑わされず、実際の現場で荷物がどう動くかを想像することが重要です。
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