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力学

R4後期-問31

力に関する記述として、適切なものは次のうちどれか。

１：一直線上に作用する互いに逆を向く二つの力の合力の大きさは、その二つの力の大きさの差で求められる。

２：力の三要素とは、力の大きさ、力のつり合い及び力の作用点をいう。

３：力の大きさをF、回転軸の中心から力の作用線に下ろした垂線の長さをLとすれば、力のモーメントMは、M＝F/Lで求められる。

４：小さな物体の1点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。

５：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。

解答と解説

R4後期-問32

図のように天井クレーンが質量6tの荷をつるとき、Bの支点が支える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、クレーンガーダ、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。

１：4kN

２：12kN

３：23kN

４：36kN

５：94kN

解答と解説

R4後期-問33

物体の質量及び比重に関する記述として、適切でないものは次のうちどれか。

１：鉛1m³の質量は、コンクリート1m³の質量の約5倍である。

２：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。

３：鋼、銅、木材及びコンクリートを比重の大きい順に並べると、「銅、鋼、コンクリート、木材」となる。

４：鋼の丸棒が、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：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。

解答と解説

R4後期-問34

均質な材料でできた固体の物体の重心に関する記述として、適切でないものは次のうちどれか。

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

２：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。

３：複雑な形状の物体であっても、物体の重心は、一つの点である。

４：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。

５：水平面上に置いた直方体の物体を傾けた場合、重心からの鉛直線がその物体の底面を通るときは、その物体は倒れる。

解答と解説

R4後期-問35

ジブクレーンのジブが作業半径15mで2分間に1回転する速度で旋回を続けているとき、このジブの先端の速度の値に最も近いものは１～５のうちどれか。

１：0.5m/s

２：0.8m/s

３：1.6m/s

４：3.1m/s

５：4.7m/s

解答と解説

R4後期-問36

物体に働く摩擦力に関する記述として、適切でないものは次のうちどれか。

１：他の物体に接触し、その接触面に沿う方向の力が作用している物体が静止しているとき、接触面に働いている摩擦力を静止摩擦力という。

２：床面で静止している物体には、その物体を床面に沿って引っ張るなどして力を加えなければ、静止摩擦力は働かない。

３：静止摩擦係数をμ、物体の接触面に作用する垂直力をNとすれば、最大静止摩擦力Fは、F＝μ/Nで求められる。

４：円柱状の物体を動かす場合、転がり摩擦力は滑り摩擦力に比べると小さい。

５：物体に働く運動摩擦力は、最大静止摩擦力より小さい。

解答と解説

R4後期-問37

荷重に関する記述として、適切なものは次のうちどれか。

１：荷重が繰返し作用すると、比較的小さな荷重であっても機械や構造物が破壊することがあるが、このような現象を引き起こす荷重を静荷重という。

２：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。

３：荷を巻き下げているときに急制動すると、玉掛け用ワイヤロープには、圧縮荷重とせん断荷重がかかる。

４：クレーンのフックには、主に圧縮荷重がかかる。

５：クレーンの巻上げドラムには、曲げ荷重とねじり荷重がかかる。

解答と解説

図のように、直径1m、高さ0.5mの鋳鉄製の円柱を同じ長さの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、鋳鉄の1m³当たりの質量は7.2t、重力の加速度は9.8m/s²とする。また、荷の左右のつり合いは取れており、左右のワイヤロープの張力は同じとし、ワイヤロープ及び荷のつり金具の質量は考えないものとする。