動滑車2個と定滑車1個を、動滑車1個につき必要な力が半分になるように組み合わせて、質量60kgの物体を一定の速さで引き上 | 消防関係法令・基礎知識 | 消防設備士甲種第5類

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中級消防関係法令・基礎知識難易度目安約 50%

動滑車2個と定滑車1個を、動滑車1個につき必要な力が半分になるように組み合わせて、質量60kgの物体を一定の速さで引き上げる。滑車およびロープの質量と摩擦は無視できるものとし、重力加速度を9.8m/s²とするとき、ロープを引く力として最も適切なものはどれか。

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正解: 4. 147N

物体に働く重力の大きさは60kg×9.8m/s²＝588Nである。動滑車は1個で必要な力を半分にするので、2個を組み合わせれば4分の1となり、588÷4＝147Nとなる。定滑車は力の向きを変えるだけで大きさは変えないため、これを加えても値は変わらない。294Nは動滑車を1個分しか数えなかった誤り、588Nは動滑車の効果をまったく考えていない値、2,352Nは4分の1にすべきところを4倍にした誤り、196Nは滑車の総数3で割った誤りである。なお力が4分の1になるぶん、ロープを引く距離は4倍必要になる。

関連キーワード: 動滑車・定滑車・力のつり合い

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