クレーン・デリック運転士 過去問
平成30年(2018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38)
問題文
ただし、コンクリートの1m3当たりの質量は2.3t、重力の加速度は9.8m/s2、cos35°=0.82とし、ワイヤロープ及び荷のつり金具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 平成30年(2018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38) (訂正依頼・報告はこちら)
ただし、コンクリートの1m3当たりの質量は2.3t、重力の加速度は9.8m/s2、cos35°=0.82とし、ワイヤロープ及び荷のつり金具の質量は考えないものとする。

- 2.8 kN
- 22.5 kN
- 23.4 kN
- 26.l kN
- 27.5 kN
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この過去問の解説 (3件)
01
ワイヤーロープ1本にかかる張力=質量÷つり本数×重力の加速度×張力係数
質量=1m×1m×2m×2.3t=4.6t
つり本数=2本
重力の加速度=9.8m/s²
張力係数=1/cos35°=1/0.82≒1.22
4.6t÷2本×9.8m/s²×1.22≒27.50kN
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02
この問題も張力の公式が分からないと解けない問題なので、公式をしっかり覚えておきましょう。張力=質量÷つり本数×加速度×張力係数となります。
張力=質量÷つり本数×加速度×張力係数なので、それぞれ代入すると(1×1×2×2.3)÷2×9.8×(1÷0.82)=約27.5kNとなるのでこの選択肢が正しいです。途中の×と÷を間違えないようにしましょう。
公式が分かれば解けますが、張力係数の1÷0.82がちょっと面倒です。
似たような数値で問題が出る事が多いので、1÷0.82は約1.2と覚えておきましょう。
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03
吊り荷の作業では、安全性を確保するためにワイヤロープにかかる張力を正確に把握することが重要です。特に、ワイヤロープを傾けて使用する際には、吊り角度によって張力が大きく変化するため、計算に基づく正しい判断が求められます。本問は、コンクリート製の直方体を2本のワイヤロープで吊り下げる場合の1本当たりの張力を問うもので、重量計算と力の分解の理解が鍵になります。
正解は 27.5 kN です。
まず、吊り荷の体積は 1 m × 1 m × 2 m = 2 m³。
コンクリートの密度は 2.3 t/m³ なので、質量は 2 × 2.3 = 4.6 t = 4600 kg。
重力加速度を9.8 m/s²とすると、重さ(荷重)は 4600 × 9.8 = 45,080 N ≈ 45.1 kN。
この荷重を2本のワイヤロープで支えるため、垂直方向の分力の合計が45.1 kNになる必要があります。
1本あたりのワイヤロープにかかる張力 Tは、吊り角70°に対して
垂直成分 T × cos35°(※70°の半分で左右対称)を使って以下のように求めます。
2 × T × cos35° = 45.1 kN
T = 45.1 / (2 × 0.82) ≈ 27.5 kN
したがって、ワイヤロープ1本あたりにかかる張力は約27.5 kNとなります。
この問題では、つり荷の重量計算に加えて、ワイヤロープの角度による張力の増加を的確に把握することが重要です。ワイヤロープが鉛直ではなく傾いている場合、同じ重量を支えるためにはロープにより大きな張力がかかります。したがって、つり角の小さい状態や誤った玉掛けはワイヤに過剰な力を与え、破断や落下事故につながる可能性があります。荷の重さとつり角から正しく張力を求め、安全な作業を行うための知識は、現場作業者にとって必須といえるでしょう。
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