クレーン・デリック運転士 過去問
平成30年（2018年）4月
問39 (クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問39)
問題文
天井から垂直につるした直径7mmの丸棒の先端に質量310kgの荷をつり下げるとき、丸棒に生じる引張応力の値に最も近いものは（ 1 ）〜（ 5 ）のうちどれか。
ただし、重力の加速度は9.８m/s2とし、丸棒の質量は考えないものとする。
ただし、重力の加速度は9.８m/s2とし、丸棒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39（クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問39） （訂正依頼・報告はこちら）
天井から垂直につるした直径7mmの丸棒の先端に質量310kgの荷をつり下げるとき、丸棒に生じる引張応力の値に最も近いものは（ 1 ）〜（ 5 ）のうちどれか。
ただし、重力の加速度は9.８m/s2とし、丸棒の質量は考えないものとする。
ただし、重力の加速度は9.８m/s2とし、丸棒の質量は考えないものとする。
- 14 N/mm2
- 20 N/mm2
- 39 N/mm2
- 68 N/mm2
- 79 N/mm2
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この過去問の解説 （3件）
01
引張応力(Ｎ/ｍｍ²)＝部材に作用する引張荷重(Ｎ)÷部材の断面積(ｍｍ²)
＝310㎏×9.8ｍ/ｓ²÷(3.5ｍｍ×3.5ｍｍ×3.14)
≒78.98Ｎ/ｍｍ²
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02
建設や製造の現場では、部材に加わる力に対する材料の応力を正確に把握することが、構造の安全確保において極めて重要です。特に、丸棒などの部材に荷を吊るす際に生じる「引張応力」は、材料の破断を防ぐうえで基本的な力学的概念です。本問では、天井から垂直に吊るされた丸棒に質量310kgの荷をつるしたときに、その丸棒に生じる引張応力を求める計算問題です。
正解は79 N/mm² です。
引張応力(Ｎ/ｍｍ²)＝部材に作用する引張荷重(Ｎ)÷部材の断面積(ｍｍ²)
＝310㎏×9.8ｍ/ｓ²÷(3.5ｍｍ×3.5ｍｍ×3.14)
≒78.98Ｎ/ｍｍ²
この問題は、材料力学の基本である「応力＝荷重÷断面積」の公式を活用し、実際の力の単位換算や面積の計算を正確に行う力が問われました。特に丸棒のような円形断面の計算では、半径の2乗に円周率をかける点を見落とさないことが重要です。また、荷重をニュートン（N）で表す点にも注意が必要です。現場ではこのような計算を通じて、部材の強度を正しく評価し、破断などの重大事故を未然に防ぐ知識と技術が求められます。正確な応力計算が、安全な構造設計と施工の基盤となるのです。
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03
この問題は引張応力の公式を覚える必要があります。引張応力＝部材にかかる引張荷重÷断面積となるので覚えましょう。
引張応力＝部材にかかる引張荷重÷断面積なので、（310×9.8）÷（3.5×3.5×3.14）＝約79N/ｍｍ²となるのでこの選択肢が正しいです。
ちなみに断面積は半径×半径×3.14なので直径の半分という点に注意して下さい。
この問題も公式さえ知っていれば簡単に解けるので、数あるクレーンの公式全て覚えるのは時間がかかりますが、それに見合う結果が伴うのでしっかり覚えて下さい。
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