電験三種 令和7年度(2025) 上期 機械 問11 過去問解説
巻上機によって電動機出力4 kWで質量900 kg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 $9.8\,\mathrm{m/s^2}$ とする。
- (1) 0.37
- (2) 0.41
- (3) 0.45
- (4) 0.59
- (5) 0.87
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正解は(2)
使う公式
巻上げの動力 $P = \dfrac{mgv}{\eta}$（P：電動機出力[W]、m：質量[kg]、g：重力加速度[m/s²]、v：巻上速度[m/s]、η：機械効率）
解説
【考え方】電動機の力のうち、9割（効率90 %）が物を持ち上げるのに使われます。
■1 持ち上げに使える動力
4 kW＝4 000 W、効率90 %＝0.9 です。
$4000 \times 0.9 = 3600\,\mathrm{W}$
■2 持ち上げる動力の式を作る
一定の速さで持ち上げる動力は「物の重さ（力）× 速さ」です。
物の重さ（力）は「質量 × 重力加速度」です。
$900 \times 9.8 = 8820\,\mathrm{N}$
なので $8820 \times v = 3600$
■3 速さを求める
$v = \dfrac{3600}{8820} \fallingdotseq 0.41\,\mathrm{m/s}$
答えは(2)ピヨ。
出典：令和7年度（2025） 上期 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）機械 問11