2021年 国家一般職(高卒 技術) No.49 機械設計　解説

　問 題　　　　　

図のように、鉛直下向きに加速度 2 m/s² で下降しているエレベータの水平な床に質量 50 kg の物体が置いてある。この物体がエレベータの床を押す力の大きさはおよそいくらか。ただし、重力加速度の大きさを 10 m/s² とする。

1．3 × 10² N
2．4 × 10² N
3．5 × 10² N
4．6 × 10² N
5．7 × 10² N

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

エレベーターが動いていなければ、50 kg なので F = ma より、500 N です。

エレベータが下向きに動くため、慣性力を考える必要があります。 下向きに、加速度 2 m/s² で系（エレベータ）が加速しています。F_慣性力 = ma （上向き）です。物体に慣性力が上向きに 50 × 2.0 = 100 N かかっていると考えます。（エレベータが下がる時、フワッと浮き上がるような感覚を考えると理解しやすいと思います。）

従って、物体がエレベータの床を押す力の大きさは 500 – 100 = 400 = 4× 10² N です。

以上より、正解は 2 です。

類題 H28 no12 エレベーターにおける糸の張力