公務員試験 2019年 国家一般職(高卒 技術) No.11解説

　問 題　　　　　

図のように，天井に固定された軽い定滑車と，質量 m の荷物を取り付けた軽い動滑車に糸を通し，その糸を引いて荷物を床から持ち上げた。荷物がこの状態で静止しているとき，加えている力 F の大きさと
して最も妥当なのはどれか。

ただし，摩擦は無視するものとする。また，重力加速度の大きさを g とする。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

滑車の基本知識として
「地面や天井とつながっていれば定滑車。定滑車は力の方向を変える」、「一本の糸にはたらく力の大きさはすべて等しい」です。（H24no10 国家一般職　土木職過去問）。滑車のひもにかかる力は以下の図のようになります。

また、質量 m の物体には、下向き mg の力が働きます。

そして、荷物がこの状態で静止している、ということなので、上向きの 力 2F と、下向きの力 mg が等しいとわかります。 mg = 2F です。従って、F = mg/2 となります。

以上より、正解は 3 です。