力学

力に関し、誤っているものは次のうちどれか。

１：力の三要素とは、力の大きさ、力の向き及び力の作用点をいう。

２：一直線上に作用する二つの力の合力の大きさは、その二つの力の大きさの和又は差で求められる。

３：一つの物体に大きさが異なり向きが一直線上にない二つの力が作用して物体が動くとき、その物体は大きい力の方向に動く。

４：力を図で表す場合、力の作用点から力の向きに力の大きさに比例した長さの線分を書き、力の向きを矢印で示す。

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

荷重に関し、正しいものは次のうちどれか。

１：荷重には静荷重と動荷重があり、動荷重には繰返し荷重と衝撃荷重がある。

２：せん断荷重は、材料を押し締めるように働く荷重である。

３：クレーンのフックには、主に圧縮荷重がかかる。

４：クレーンのシーブを通る巻上げ用ワイヤロープには、圧縮荷重とせん断荷重がかかる。

５：片振り荷重は、大きさは同じであるが、向きが時間とともに変わる荷重である。

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、動き始める直前の力Fの値に最も近いものは、次の１～５のうちどれか。
ただし、接触面の静止摩擦係数は0.3とし、重力の加速度は9.8m/s²とする。

１：30N

２：147N

３：294N

４：392N

５：490N

解答と解説

ジブクレーンのジブが作業半径19mで2分間に1回転するとき、このジブ先端の速度の値に最も近いものは、次の１～５のうちどれか。

１：0.5m/s

２：1.0m/s

３：2.0m/s

４：4.0m/s

５：8.0m/s

解答と解説

天井から縦につるした直径4cmの丸棒の先端に質量900kgの荷をつり下げるとき、丸棒に生じる引張応力の値に最も近いものは、次の１～５のうちどれか。
ただし、重力の加速度は9.8m/s²とし、丸棒の質量は考えないものとする。

１：3.5N/mm²

２：7.0N/mm²

３：14.0N/mm²

４：35.0N/mm²

５：70.0N/mm²

解答と解説

物体の質量及び比重に関し、誤っているものは次のうちどれか。

１：鉛1m³の質量は、約11.4tである。

２：物体の体積をV、そ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：銅の比重は、約8.9である。

４：形状が立方体で材質が同じ物体では、各辺の長さが4倍になると質量は12倍になる。

５：アルミニウム1m³の質量と水2.7m³の質量は、ほぼ同じである。

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Bが受ける力の値に最も近いものは、次の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、クラブトロリ及びワイヤロープの質量は考えないものとする。

１：6.4kN

２：19.6kN

３：35.0kN

４：54.4kN

５：63.0kN

解答と解説

直径1m、高さ2mのコンクリート製の円柱を2本の玉掛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、次の１～５のうちどれか。
ただし、コンクリートの1m³当たりの質量は2.3t、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。

１：2.1kN

２：10.3kN

３：18.4kN

４：20.5kN

５：24.9kN

解答と解説

物体の重心及び安定に関し、正しいものは次のうちどれか。

１：重心は、物体の形状によらず、物体の内部にある。

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：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。

４：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倒れる。

５：直方体の物体の置き方を変える場合、重心の位置が高くなるほど安定性は良くなる。

解答と解説

図のような組合せ滑車を用いて質量40tの荷をつるとき、これを支えるために必要な力Fの値に最も近いものは、次の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並びに摩擦は考えないものとする。

１：5.0kN

２：10.0kN

３：43.6kN

４：49.0kN

５：98.0kN

解答と解説