クレーン・デリック運転士 過去問
平成30年(2018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31)

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問題

クレーン・デリック運転士試験 平成30年(2018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31) (訂正依頼・報告はこちら)

カに関し、正しいものは次のうちどれか。
  • 力の三要素とは、力の大きさ、力のつり合い及び力の作用点をいう。
  • 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。
  • 一つの物体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。
  • 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。
  • 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。

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この過去問の解説 (3件)

01

1.誤りです。

力の三要素とは、力の大きさ、力の方向及び力の作用点を指します。

2.誤りです。

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で求められます。

3.誤りです。

一つの物体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、その物体は合力の方向に動きます。

4.正しいです。

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。

5.誤りです。

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ります。

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02

ここから物理的な問題になってきます。

この分野も理解していないと解けない問題が多いので、しっかり理解していきましょう。

選択肢1. 力の三要素とは、力の大きさ、力のつり合い及び力の作用点をいう。

力の三要素とは、力の大きさ、力の向き及び力の作用点となります。力のつり合いは関係ありません。

選択肢2. 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。

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となります。

選択肢3. 一つの物体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。

一つの物体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合力の方向に動きます。

選択肢4. 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。

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となります。そのため安定します。

選択肢5. 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。

力の大きさと向きが変わらなくても、力の作用点が変わった場合、物体に与える効果は変わります。

まとめ

この問題では力の三要素とモーメントの求め方はしっかり覚えておきましょう。他の選択肢は比較的イメージが付きやすいかと思います。

参考になった数1

03

機械や構造物の設計または力学に関する基本的な理解には「力」の性質やそのつり合いに関する知識が不可欠です。力は物体の運動や変形を引き起こす原因でありその作用には方向、大きさ、作用点という三要素があります。また、複数の力が物体に作用する場合それらの合力やモーメント(回転の力)を適切に理解することで物体の運動や安定性を予測・制御できます。

選択肢1. 力の三要素とは、力の大きさ、力のつり合い及び力の作用点をいう。

誤った記述です。
力の三要素は「大きさ」「向き」「作用点」であり「つり合い」は含まれません。
 

選択肢2. 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。

誤った記述です。
モーメントMは「M=F+L」で求めます。分数ではなく力と垂直距離の積です。
 

選択肢3. 一つの物体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。

誤った記述です。
力の向きが一直線にない場合は合成の結果として全く異なる方向に物体が動く可能性があります。必ずしも大きい力の方向とは限りません。

選択肢4. 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。

正しい記述です。
力のつり合いとは、ある物体に複数の力が作用していてもその物体が動かないまたは等速直線運動を続ける状態を指します。このとき作用するすべての力を合成した結果(合力)は0になります。

選択肢5. 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。

誤った記述です。
力の作用点が変わると同じ大きさ・向きであってもモーメントが変わるため物体に与える影響(たとえば回転など)は変わってしまいます。

まとめ

モーメントや力の合成の考え方を正しく理解することで、より合理的かつ安全な設計・操作が可能になります。この問題を通じて力の基本原理をしっかりと身に付けることが安全で効率的な作業の第一歩となるでしょう。

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