クレーン・デリック運転士 過去問
令和6年(2024年)4月
問38 (クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問8)
問題文
ただし、いずれも荷の左右のつり合いは取れており、左右のワイヤロープの張力は同じとし、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6年(2024年)4月 問38(クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問8) (訂正依頼・報告はこちら)
ただし、いずれも荷の左右のつり合いは取れており、左右のワイヤロープの張力は同じとし、ワイヤロープの質量は考えないものとする。
- A → B → C
- A → C → B
- B → A → C
- B → C → A
- C → A → B
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この過去問の解説 (3件)
01
この問題は吊り荷にかかるワイヤーロープ一本あたりの張力を比較する問題です。
吊り角(左右のロープが作る角度)と荷の重さの関係からワイヤーロープに生じる張力(引張力)がどう変化するかを正しく理解することがポイントです。
ロープに掛かる張力は
質量÷本数×加速度×各張力係数
で求ることができます。それぞれのつり角度係数は
60°=1.16
90°=1.41
120°=2
A=3÷2×9.8×1.16=約17kN
B=4÷2×9.8×1.41=約28kN
C=2÷2×9.8×2=約20kN
小さい順に並べるとA,C,Bの順番になります。
ワイヤーロープによる吊り作業では吊り角が大きくなるほど
ロープ一本にかかる張力は増加します。
したがって重さだけでなく吊り角にも十分な注意を払うことが必要です。
吊り角の基本的な力学を理解すると玉掛け作業の危険を減らすことができます。
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02
張力に関する問題です。
この問題は張力の公式を覚えると共につり角度ごとの張力係数を暗記しておく必要があります。
一番出題されるのは60°ですが、他の値も覚えておきましょう。
ロープに掛かる張力は質量÷本数×加速度×各張力係数で求めます。
それぞれのつり角度係数は
60°=1.16
90°=1.41
120°=2
順番に求めると
A=3÷2×9.8×1.16=約17kN
B=4÷2×9.8×1.41=約28kN
C=2÷2×9.8×2=約20kN
このようになるので小さい順ではA→C→Bとなります。
問題で解説したつり角度は他にも30°=1.04、0°=1となります。
ここまで出題される事があるので、一通り覚えておきましょう。
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03
玉掛け作業において重要で、試験でも必ず出題される「ワイヤロープの張力とつり角度」に関する計算問題です。
図だけを見ると複雑に感じますが、「張力係数」という数字を使います。
Aの張力
荷の質量:3t
つり角度:60° (張力係数 1.16)
計算式:
3 ÷ 2 × 1.16 = 1.5 × 1.16 = 1.74
1本にかかる張力は 約 1.74t
Bの張力
荷の質量:4t
つり角度:90° (張力係数 1.41)
計算式:
4 ÷ 2 × 1.41 = 2 × 1.41 = 2.82
1本にかかる張力は 約 2.82t
Cの張力
荷の質量:2t
つり角度:120° (張力係数 2.00)
計算式:
2 ÷ 2 × 2 = 1 × 2 = 2
(※120°の場合、荷の質量が分散されず、そのまま1本のワイヤに全質量の張力がかかります)
1本にかかる張力は 2.00t
したがって、張力が小さい順は A → C → B となります。
2本づりで荷をつる場合、ワイヤロープを広げる角度(つり角度)が大きくなればなるほど、ワイヤロープには「荷の重さ」以上の余分な引っ張り力(張力)がかかってしまいます。
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