力学

物体の重心に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：直方体の物体の置き方を変える場合、物体の底面積が小さくなるほど安定性は悪くなる。

２：複雑な形状の物体の重心は、二つ以上の点になる場合がある。

３：重心は、物体の形状によっては必ずしも物体の内部にあるとは限らない。

４：物体を構成する各部分には、それぞれ重力が作用しており、それらの合力の作用点を重心という。

５：水平面上に置いた直方体の物体を手で傾けた場合、重心からの鉛直線がその物体の底面を通るときは、手を離すとその物体は元の位置に戻る。

解答と解説

荷重に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：集中荷重は、一箇所又は非常に狭い面積に作用する荷重である。

２：せん断荷重は、材料を押し縮めるように働く荷重である。

３：クレーンのフックには、引張荷重と曲げ荷重がかかる。

４：荷を巻下げしているときに急制動すると、玉掛け用ワイヤロープには衝撃荷重がかかる。

５：繰返し荷重には、片振り荷重と両振り荷重がある。

解答と解説

物体の運動に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：物体が速さや向きを変えながら運動する場合、その変化の程度を示す量を速度という。

２：物体が円運動をしているとき、遠心力は、物体の質量が大きいほど、また、速く回っているほど大きくなる。

３：物体に加速度が生じるとき、次第に速度が増加する場合を正の加速度、減少する場合を負の加速度という。

４：物体には、外から力が作用しない限り、静止しているときは静止の状態を、運動しているときは同一の運動の状態を続けようとする性質がある。

５：荷をつった状態でクレーンのジブを旋回させると、荷は旋回する前の作業半径より大きい半径で回るようになる。

解答と解説

材料（軟鋼）の強さ、応力に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：材料に荷重をかけると、荷重に応じて変形が生じるが、荷重がごく小さい間は荷重を取り除くと元の形に戻る。

２：安全な静荷重より小さな荷重であっても、くり返し負荷すると、材料は疲労破壊することがある。

３：材料に圧縮荷重をかけると、材料の内部に圧縮応力が生じる。

４：引張応力は、材料に作用する引張荷重を材料の表面積で除して求められる。

５：材料に力を加えて変形した場合、変形した量の元の量に対する割合をひずみという。

解答と解説

力に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：力の大きさと向きが変わらなければ、力の作用点が変わっても物体に与える効果は変わらない。

２：物体の一点に二つ以上の力が働いているとき、その二つ以上の力をそれと同じ効果をもつ一つの力にまとめることができる。

３：力の作用と反作用とは、同じ直線上で作用し、大きさが等しく、向きが反対である。

４：一直線上に作用する二つの力の合力の大きさは、それらの和又は差で示される。

５：てこを使って重量物を持ち上げる場合、握りの位置を支点に近づけるほど大きな力が必要になる。

解答と解説

物体の質量又は比重に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：アルミニウム1m³の質量は、およそ2.7tである。

２：物体の体積をV、その物体の単位体積当たりの質量をdとすれば、その物体の質量Wは、W＝V/dで求められる。

３：比重の大きい順に並べると、「鉛、鋼、アルミニウム、木材」となる。

４：アルミニウムの丸棒が、その長さは同じで、直径が3倍になると、質量は9倍になる。

５：鋳鉄1m³の質量と水7.2m³の質量は、ほぼ同じである。

解答と解説

図のように、水平な床面に置いた質量100kgの物体を床面に沿って引っ張るとき、動きはじめる直前のおよその力Fは、１～５のうちどれか。
ただし、接触面の静止摩擦係数は、0.4とする。

１：39N

２：49N

３：98N

４：392N

５：490N

解答と解説

天井クレーンが図のような位置で荷をつったところ、両側のレールにかかる力がそれぞれ294kNと196kNであった。このとき、レール間の距離Lと荷の質量Wの組合せとして、正しいものは１～５のうちどれか。
ただし、重力の加速度は9.8m/s²とし、ガーダ、クラブトロリ等の質量は考えないものとする。

１：L=10m　W=30kg

２：L=10m　W=50kg

３：L=10m　W=50t

４：L=12m　W=50kg

５：L=12m　W=30t

解答と解説

図のように、質量5tの荷を2本の玉掛け用ワイヤロープを用いてつり角度60°でつるとき、1本のワイヤロープにかかる張力の値に最も近いものは、１～５のうちどれか。
ただし、重力の加速度は9.8m/s²とし、ワイヤロープの質量は考えないものとする。

１：24kN

２：28kN

３：32kN

４：36kN

５：40kN

解答と解説

図のような組合せ滑車を用いて質量8tの荷をつり上げるとき、これを支えるために必要な力Fは、１～５のうちどれか。
ただし、重力の加速度は9.8m/s²とし、滑車及びワイヤロープの質量、摩擦等は考えないものとする。

１：15.7N

２：15.7kN

３：19.6N

４：19.6kN

５：26.1N

解答と解説