クレーン・デリック運転士 過去問
平成30年（2018年）4月
問40 (クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問40)
問題文
図のような組合せ滑車を用いて質量200kgの荷をつるとき、これを支えるために必要な力Fの値は（ 1 ）〜（ 5 ）のうちどれか。
ただし、重力の加速度は9.8m/s2とし、滑車及びワイヤロープの質量並びに摩擦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、滑車及びワイヤロープの質量並びに摩擦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40（クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問40） （訂正依頼・報告はこちら）
図のような組合せ滑車を用いて質量200kgの荷をつるとき、これを支えるために必要な力Fの値は（ 1 ）〜（ 5 ）のうちどれか。
ただし、重力の加速度は9.8m/s2とし、滑車及びワイヤロープの質量並びに摩擦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、滑車及びワイヤロープの質量並びに摩擦は考えないものとする。
- 245 N
- 280 N
- 327 N
- 490 N
- 653 N
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この過去問の解説 （3件）
01
滑車装置の荷を引っ張る力＝質量÷動滑車に働く荷重を支えるロープの数×重力の加速度
荷がつり下げられている動滑車の1つ右の動滑車を引っ張る力＝200㎏÷2本×9.8ｍ/ｓ²＝980Ｎ
その1つ右の動滑車を引っ張る力＝980Ｎ÷2本＝490Ｎ
定滑車を引っ張る力(荷を支える力)＝490Ｎ÷2本＝245Ｎ
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02
滑車装置の引張力の公式を覚える必要があります。引張力＝質量÷ロープ数×加速度なので忘れないようにしましょう。
荷を吊っている滑車の右側の引張力は200÷2×9.8＝980Nとなり、その右側の滑車はその半分の490Ｎとなります。最後に滑車自体の荷を支える力は更に半分の245Nとなるのでこの選択肢が正しいです。
滑車が一つ少なければこの値となりますが、誤りです。
引張力の公式も難しい公式ではなく、公式を知っているだけで正答率が上がる問題なので、しっかり復習しておきましょう。
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03
力学の基本的な原理の一つに「てこの原理」や「滑車の仕組み」を用いた力の軽減があります。特に現場作業では、重い荷を小さな力で効率的に持ち上げるために、滑車装置（定滑車や動滑車）を組み合わせた「組合せ滑車」が多く活用されています。本問では、質量200kgの荷を支えるために必要な力Fの大きさを、組合せ滑車を用いた図をもとに求める問題です。滑車やロープの質量および摩擦は考慮せず、純粋に力の分散を理解することが問われます。
まず、質量200kgの荷重をニュートンに変換します。
荷重 = 200kg × 9.8 m/s² = 1960N
この荷重を支えるために、組合せ滑車によってロープにどのように力が分散されているかを確認します。
図を見ると、荷を支えるロープの本数は 8本 であると読み取れます（下側の動滑車に4本がかかり、上で2つの滑車で分かれています）。
したがって、力Fはこの合力1960Nを8本のロープで分散することになります。
F = 1960N ÷ 8 = 245N
この問題では、組合せ滑車の力の分散効果を正しく読み取る力が求められました。ロープの本数が多いほど、必要な力が小さくなることを理解することが重要です。現場では摩擦やロープの質量も考慮する必要がありますが、理論的な力の把握は省力作業の設計や安全管理に直結します。簡単な計算と図の読解力が、安全で効率的な作業計画の基盤となるのです。滑車の仕組みを活用することで、重労働を小さな力で行えるようになり、労働者の負担軽減にも大きく寄与します。
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