第三種電気主任技術者・2024年度上期・機械

2024年度上期機械問11

問題文

巻上機によって質量 1200kg の物体を 0.3m/s の一定速度で巻き上げているときの電動機出力 [kW] の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし、機械効率は 98%、重力加速度は 9.8m/s $^2$ 、ロープの質量及び加速に要する動力については考慮しないものとする。

出典：第三種電気主任技術者 2024年度上期機械問11

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正答：(3)

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正解は(3)。一定速度で巻き上げるときの必要機械出力は $P=mgv$ で決まり、効率を割り戻せば電動機出力が求まります。力、速度、効率を素直につなぐ計算問題です。

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巻上機で必要な機械出力を $mgv$ から出し、電動機出力へ換算する問題です。

物体を引き上げるのに必要な仕事率（出力） $P_{out}$ は：
$P_{out} = F \cdot v = (m \cdot g) \cdot v = 1200 \times 9.8 \times 0.3 = 3528 \text{ [W]}$
機械効率 $\eta = 0.98$ であるため、必要な電動機出力 $P_{in}$ は：
$P_{in} = \dfrac{P_{out}}{\eta} = \dfrac{3528}{0.98} = 3600 \text{ [W]} = 3.6 \text{ [kW]}$

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2024年度 上期 機械 問11

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