力学

物体の運動に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：運動の速さと向きを示す量を速度といい、速度の変化の程度を示す量を加速度という。

２：物体が円運動をしているとき、遠心力は、速く回っているほど小さくなる。

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：外から力が作用しない限り、静止している物体が静止の状態を、また運動している物体が同一の運動の状態を続けようとする性質を慣性という。

５：ある物体が他の基準となる物体に対してその位置を変えることを運動という。

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：物体の質量と、その物体と同じ体積の4℃の純水の質量との比をその物体の比重という。

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

３：アルミニウム、鋼、鉛、木材を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：形状が立方体で材質が同じ物体では、各辺の長さが2倍になると質量は8倍になる。

５：鋼1m³の質量はおよそ7.8tで、鋳鉄1m³の質量はおよそ7.2tである。

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

２：せん断応力は、材料に作用するせん断荷重を材料の断面積で除して求められる。

３：材料にかかる引張荷重をある程度以上大きくすると、荷重を取り除いても元の形に戻らなくなる。

４：材料に荷重が作用し、伸びたり、縮んだりして形が変わることを変形という。

５：引張試験において、材料（試験片）が切断するまでにかけることができる最大の荷重を安全荷重という。

解答と解説

図のように、水平な床面に置いた質量200kgの物体を床面に沿って引っ張るとき、動き始める直前の力Fの値に最も近いものは、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。

１：588N

２：686N

３：784N

４：882N

５：980N

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：クレーンの巻上げドラムの軸には、主に、圧縮荷重がかかる。

２：クレーンのジーブを通る巻上げ用ワイヤロープには、引張荷重と曲げ荷重がかかる。

３：天井クレーンのガーダには、主に、曲げ荷重がかかる。

４：両振り荷重は、向きと大きさが時間とともに変わる荷重である。

５：衝撃荷重は、極めて短時間に急激に加わる荷重である。

解答と解説

図のように天井クレーンが質量10tの荷をつるとき、レールAが受ける力は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。

１：35kN

２：42kN

３：49kN

４：56kN

５：63kN

解答と解説

物体の重心又は安定に関し、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、重心の位置が低くなるほど安定性（すわり）は良くなる。

２：重心は、どのような形状の物体でも必ずその物体の内部にある。

３：物体の重心は、ただ一つの点である。

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外れるときは、手を離すとその物体は元の位置に戻らないで倒れる。

解答と解説

図のように一体となっている滑車A及びBがあり、Aに質量4tの荷をかけたとき、この荷を支えるために必要なBにかける力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、ワイヤロープの質量、摩擦等は考えないものとする。

１：18.5kN

２：21.5kN

３：24.5kN

４：28.5kN

５：31.5kN

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：力の三要素とは、力の大きさ、力の向き、力の作用点をいう。

２：一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。

３：一つの物体に大きさの異なる複数の力が作用して物体が動くとき、その物体は最も大きい力の方向に動く。

４：力が物体に作用する位置をその作用線上以外の箇所に移すと、物体に与える効果が変わる。

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

図のように、質量4tの荷を2本の玉掛け用ワイヤロープを用いてつり角度90°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。

１：16kN

２：20kN

３：24kN

４：28kN

５：32kN

解答と解説