力学

物体の重心及び安定に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：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。

２：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。

３：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。

４：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は悪くなる。

５：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。

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：クレーンのフックには、主に圧縮荷重がかかる。

２：天井クレーンのガーダには、主に曲げ荷重がかかる。

３：クレーンの巻上げドラムの軸には、曲げ荷重とねじり荷重がかかる。

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

５：丸棒の一端を固定したときに、他端を棒の軸を中心として回そうとする荷重は、ねじり荷重である。

解答と解説

物体の質量及び比重に関し、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、約2.7t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、その質量Wは、W=V/dで求められる。

３：アルミニウム、鋼、鉛及び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：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：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

軟鋼の材料の強さ、応力などに関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：材料に繰返し荷重をかけると、疲労破壊することがある。

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

３：引張試験で、材料が破断するまでにかけられる最大の荷重を元の断面積で除した値を引張強さという。

４：材料に荷重が作用し変形するとき、変形量の元の長さに対する割合をひずみという。

５：せん断応力は、材料に作用するせん断荷重に材料の断面積を乗じて求められる。

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

物体の運動に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：等速度運動とは、速度が変わらず、どの時間をとっても同じ速度である運動をいう。

２：物体が円運動をしているとき、遠心力は、向心力に対して力の大きさが等しく方向が反対である。

３：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。

４：運動している物体には、外部から力が作用しなければ永久に同一の運動を続けようとする性質がある。

５：運動している物体の運動の方向を変えるのに要する力は、物体の質量が大きいほど小さくなる。

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、１～５のうちどれか。
ただし、接触面の静止摩擦係数は0.4とし、重力の加速度は9.8m/s²とする。

１：39N

２：49N

３：98N

４：392N

５：490N

解答と解説

図のように、質量16t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。

１：91N

２：91kN

３：97N

４：97kN

５：103N

解答と解説

図のような「てこ」において、ワイヤロープによりA点に力を加えて、質量60kgの荷を持ち上げるとき、これを支えるために必要な力Pは、１～５のうちどれか。
ただし、重力の加速度は9.8m/s²とし、「てこ」及びワイヤロープの質量は考えないものとする。

１：147N

２：147kN

３：196N

４：196kN

５：294N

解答と解説

図のような組合せ滑車を用いて質量400kgの荷をつるとき、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並びに摩擦は考えないものとする。

１：280N

２：350N

３：420N

４：490N

５：980N

解答と解説