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2025年度 上期 機械 問11
巻上機によって電動機出力4kWで質量 900kgの物体を一定速度で巻き上げているときの巻上速度の値[m/s] 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90%, 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。なお、重力加速度は9.8 m/s²とする。
出典：第三種電気主任技術者 2025年度 上期 機械 問11
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正答・解説を確認する 正答：(2) 要点 正解は(2)。電動機出力 4kW に機械効率 0.9 を掛けると、巻上げに使える仕事率は 3600W です。荷重 900 k g 900\mathrm{kg} 900 kg 8820 N 8820\mathrm{N} 8820 N 0.408 m / s 0.408\mathrm{m/s} 0.408 m/s
詳細解説を読む この問題では、電動機出力に効率を掛けて巻上げに使える仕事率を出し、それを荷重の重力で割って速度を求めることがポイントです。
電動機出力 P m = 4 kW = 4000 W P_m = 4 \text{kW} = 4000 \text{W} P m = 4 kW = 4000 W η = 0.9 \eta = 0.9 η = 0.9 P P P P = P m × η = 4000 × 0.9 = 3600 W P = P_m \times \eta = 4000 \times 0.9 = 3600 \text{W} P = P m × η = 4000 × 0.9 = 3600 W P P P F F F v v v P = F v P = Fv P = F v F F F m g mg m g F = 900 kg × 9.8 m/s 2 = 8820 N F = 900 \text{kg} \times 9.8 \text{m/s}^2 = 8820 \text{N} F = 900 kg × 9.8 m/s 2 = 8820 N 3600 = 8820 × v 3600 = 8820 \times v 3600 = 8820 × v v = 3600 8820 ≈ 0.408 m/s v = \dfrac{3600}{8820} \approx 0.408 \text{m/s} v = 8820 3600 ≈ 0.408 m/s
