第50回 理学療法士国家試験 午前 第69問
運動学第50回午前
図のようにてこが釣り合っている場合、支点Cに作用する力の大きさはどれか。ただし、てこに重さはないものとする。\n1. W1+W2\n2. d2×W2/d1\n3. d1×W1/d2\n4. d1×W1+d2×W2\n5. d1×W2+d2×W1
- 1. W1+W2 ✓
- 2. d2×W2/d1
- 3. d1×W1/d2
- 4. d1×W1+d2×W2
- 5. d1×W2+d2×W1
正答:1番
解説
■ 正答:1番 — W1+W2
てこが釣り合っている状態では、支点に作用する力は両側の荷重の合計です。支点Cは両方の荷重を支える必要があるため、支点に作用する力はW1とW2の和となります。
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【各選択肢の解説】
1. W1+W2
✅ 正しい。支点に作用する力は、支点の両側に作用する全ての荷重の合計であり、てこの釣り合い条件(d1×W1=d2×W2)とは独立して決定されます。
2. d2×W2/d1
❌ 誤り。この式はW1を求める釣り合い式の変形であり、支点に作用する力ではなく、片側の荷重を表しています。
3. d1×W1/d2
❌ 誤り。この式はW2を求める釣り合い式の変形であり、支点に作用する力ではなく、片側の荷重を表しています。
4. d1×W1+d2×W2
❌ 誤り。距離と荷重の積は回転モーメントを表し、支点に作用する力ではありません。
5. d1×W2+d2×W1
❌ 誤り。距離と異なる荷重の組み合わせで計算した値であり、物理学的な意味がありません。
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【試験対策ポイント】
• てこの支点に作用する力=荷重の代数和(距離に無関係)
• てこの釣り合い条件:d1×W1=d2×W2(回転モーメントの平衡)
• 支点反力と釣り合い式は別の概念