力のつり合い
第30回 午前80問図のように 0.5 kg の輸液ボトル A が点滴スタンドにつり下げられている。これにさらに 1 kg の輸液ボトル B をつり下げると X 点で支持する力のモーメントは、もとの何倍になるか。ただし、点滴スタンドの棒の重さは無視する。
2.1.8
3.2.0
4.2.8
5.3.0
X点まわりのモーメントは各ボトルの重さ×水平距離の和で決まる。図の懸垂位置に基づくとBを加えた後はもとの2.0倍→正解3
1.✕1.0
2.✕1.8
3.◯図の懸垂位置に基づくモーメント比は2.0倍→正解
4.✕2.8
5.✕3.0
正解3
第29回 午前80問
質量 1.0 kg の剛体の棒が自由に回る継手を介して壁に取り付けられている。継手から 0.30 m の所に質量 1.0 kg の物体を置いた。棒が水平で動かないとき、継手から 0.050 m の所に取り付けたひもが鉛直方向に引っ張るおよその力 F[N]はどれか。ただし、棒の重心の位置は継手から 0.15 m の所である。
2.5.0
3.10
4.20
5.88
1.✕2.0
2.✕5.0
3.✕10
4.✕20
5.◯継手まわりのモーメントつり合いよりF×0.05＝(1.0×9.8×0.30)＋(1.0×9.8×0.15)＝4.41、F≒88N→正解
正解5
第31回 午前80問
図のように断面積が 10 cm² と 50 cm² の 2 本のピストン管をつなぎ、細いピストンに 10 N の力を加えた。ピストンを静止させるために必要な力 F[N]はどれか。
2.10
3.50
4.100
5.250
1.✕2
2.✕10
3.◯パスカルの原理で圧力は一定。P＝10÷10＝1N/cm²、太い側F＝1×50＝50N→正解
4.✕100
5.✕250
正解3
第32回 午前80問
図のようにバネばかりに重さ 500 g の物体を吊るし、台ばかりに載せた容器内の水に物体を静かに沈めたところ、バネばかりの測定値は 350 g であった。物体を沈めた後で台ばかりの測定値は何 g 増加するか。
2.0
3.150
4.350
5.500
1.✕-150
2.✕0
3.◯浮力＝500−350＝150g重、その反作用で台ばかりは150g増加→正解
4.✕350
5.✕500
正解3
第32回 午後81問
速度に比例する抵抗力を発揮する機械要素(ダンパ)がある。比例定数であるダンパ定数の次元はどれか。
1.kg・s⁻²
2.kg・s⁻¹
3.kg・m・s⁻²
4.kg・m・s⁻¹
5.kg・s
1.✕kg・s⁻²
2.◯ダンパ力F＝cvより、c＝F/v＝(kg・m・s⁻²)/(m・s⁻¹)＝kg・s⁻¹→正解
3.✕kg・m・s⁻²
4.✕kg・m・s⁻¹
5.✕kg・s
正解2
第33回 午前80問
回転中心 O で支えられた剛体の棒に図のような荷重が働き、棒は静止している。O 点まわりのモーメントのつり合いを表す式はどれか。
2.Ma sinθ − Wb ＝ 0
3.J cosβ ＋ Ma cosθ − Wb ＝ 0
4.Ma cosθ − Wb ＝ 0
5.Ma − Wb ＝ 0
水平距離でモーメントをとると、Ma sinθ と Wb がつり合う。
1.✕
2.◯O点まわりのモーメントのつり合いはMa sinθ − Wb ＝ 0→正解
3.✕
4.✕
5.✕
正解2
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