第2回国試午前50問の類似問題

図に示す円筒状の物体に力Ｆが作用したとき、誤っているのはどれか。

a: 応力は物体の断面積Aが大きいほど小さい。

b: 応力とひずみが比例する性質をポアソンの法則という。

c: 引っ張りひずみとは変形前後の物体の長さの比である。

d: 引っ張りひずみとヤング率との積は応力に等しい。

e: 弾性限度以上の応力を加えると力を取り除いた後も変形が残る。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

長さL、断面積Aが一様な丸棒の両端を力Pで圧縮したとき、長さがΔL短くなった。正しいのはどれか。

a: Pを圧縮荷重という。

b: P/Aを圧縮応力という。

c: 圧縮を中止しても、棒が元の長さに戻らない性質を塑性という。

d: 丸棒の中で一様に働く圧縮力は2Pになる。

e: ΔL/Lをボァソン比という。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

図のように長さL、直径dの丸棒に加重Pを加えたところ、丸棒は∠Lだけ長くなり、∠dだけ紬くなった。正しいのはどれか。

a: 丸棒に曲げモーメントPLが作用する。

b: ヤング率はP/ΔLである。

c: 平均引張応力は4P/πd2である。

d: 軸方向の引張ひずみはΔL/Lである。

e: ポアソン比はΔL/Δdである。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

図のような長さ10cm、直径Dの円柱の長軸方向に引張荷重Fをかけると 1cm伸びた。円柱の材質のポアソン比が0．3であるとき、Dは何倍になったか。

1: 0.94

2: 0.97

3: 1

4: 1.03

5: 1.06

断面積が1cm2 で長さ10mの棒を1kNの力で引っ張ったとき、棒が0.5mm伸びた。この棒の弾性係数［GPa］はどれか。

1: 1

2: 2

3: 3

4: 4

5: 5

丸棒がA点でピン支持されている。棒のC、D点にそれぞれ下向きに10N、20Nの力が加わっているとき、棒を水平に保持するためにB点に上向きに加える力Fはどれか。ただし、丸棒の重さは無視できる。

1: 50N

2: 100N

3: 200N

4: 300N

5: 500N

断面積がA、3Aの2本のピストン管をつないで中に水を入れ、細い方のピストンにFの力を加えたとき正しいのはどれか。

a: 細い管の中の水の圧力はFを2Aで割った値となる。

b: 水の圧力は2本の管の内面すべてに垂直に作用する。

c: 太い方のピストンには3Fの力が生じる。

d: 太い管の中の水の圧力はFを3Aで割った値となる。

e: 水の代わりに油を入れると圧力は高くなる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

図に示す棒に垂直な力Fがかかるとき、支点0まわりの力のモーメントで正しいのはどれか。（医用機械工学）

1: $\frac{1}{2}rF$

2: $ rF$

3: $2rF$

4: $r^2F$

5: $2r^2F$

図のように太さの違うU字形の器に水を入れ、その水を閉じ込めるようにAとBの2つのピストンをつける。Aに力を加えてBに載せた物体を持ち上げるとき、必要となる最小限の力の大きさF[N]に最も近いのはどれか。ただし、ピストンの質量や摩擦抵抗は無視できるものとする。 

1: 2.5

2: 10

3: 25

4: 100

5: 400

正しいのはどれか。

a: 作用する力とこれによって生じる反作用の力は大きさ、方向ともに同じである。

b: 合力が零であっても物体内部には力が存在することがある。

c: 丸棒の両端を同じ力で押すと棒の断面にはどこでも同じ圧縮力が生じる。

d: 丸棒の両端を同じ力で引っ張ると中央断面に生じる応力は零となる。

e: 丸棒の両端を押す力に差があっても棒は運動しない。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

図に示すように摩擦のある水平面上に一直線状に置かれた物体A、B、Cに対して、Aの一端を一定の水平力で押すとき、誤っているのはどれか。

a: AがBを押す力とBがAを押す力とは同じ大きさである。

b: BがCを押す力とCがBを押す力とは同じ大きさである。

c: AがAを押す力とBがCを押す力とは同じ大きさである。

d: AがBを押す力はBがAを押す力より大きい。

e: AがBを押す力はBがCを押す力より大きい。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

断面積Aの材料に張カPを加えて引っ張った。正しいのはどれか。（医用機械工学）

1: 荷重方向と直交する方向に変形する割合をせん断ひずみという。

2: 材料はポアソン比分だけ荷重方向に伸びる。

3: 材料に発生する応力はP/Aである。

4: ポアソン数は発生したひずみにポアソン比を乗じた値である。

5: 発生したひずみを張力Pで割った値を弾性係数という。

正しいのはどれか。

a: 外力により物体内部に生じる単位面積当たりの力を応力という。

b: 外力により生じた長さの変化量を変形前の長さで割った値をひずみという。

c: 太さが一様な丸棒にかかる応力をその結果生じるひずみで割った値をポアソン比という。

d: 弾性係数は単位の応力を与えるひずみである。

e: 切り欠けのある材料が外力に対して破壊しやすいのは応力集中を生じるためである。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

物体に働く応力と歪みについて正しいのはどれか。

1: 応力を歪みで割ると弾性率が求まる。

2: 応力はどのような断面に対しても垂直に働く。

3: 歪みの単位はメートル［m］である。

4: 縦方向の伸びに対する横方向の縮みをポアソン比という。

5: コイルバネの弾性は素線の長さ方向の弾性である。

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。

1: 2

2: 5

3: 10

4: 20

5: 88

応力について正しいのはどれか。

a: 作用する力と断面積の積が応力である。

b: 応力と圧力は同じ単位で表せる。

c: 面に平行な方向の応力をせん断応力という。

d: 弾性係数はひずみと応力との関係を表す。

e: 穴のあいた板を引っ張ったときに生じる応力はどこでも同じ値である。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

図の物体の上面（abfe）に外力Fを加えたところ、点線のようにせん断（ずり）変形した。正しいのはどれか。

a: 面cdhgに作用する応力をせん断応力という。

b: せん断ひずみは$\frac{aa'}{ad}$で表される。

c: せん断応力はせん断ひずみに比例する。

d: Fを面adheの面積で割った値を垂直応力という。

e: Fを面abcdの面積で割った値をヤング率という。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

長さ１ｍ、直径20ｍｍの円柱に1000Ｎの圧縮力を加えたとき、長さが２ｍｍ短縮した。同じ材料の、長さ50ｃｍ、直径10ｍｍの円柱に1000Ｎの圧縮力を加えたとき、長さはおよそ何ｍｍ短縮するか。

1: 4

2: 2

3: 1

4: 0.5

5: 0.25

正しいのはどれか。

a: 断面積Aのピストンを力Fで押したときピストンの中の液体に生じる圧力はAFである。

b: 静止している液体中の圧力の大きさは同一水平面内では位置によらず同一である。

c: パスカルの原理を利用すれば小さな力から大きな力を発生させることができる。

d: 絶対真空を基準にして測定した圧力を真空圧力という。

e: 地表に置いた物体は水銀柱で50cmの大気圧を受ける。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

軟鋼の引張試験を行ったところ、図のような応力－ひずみ曲線が得られた。正しいのはどれか。

a: 直線OAの範囲にはフックの法則が適用できる。

b: 直線OAの傾きをヤング率という。

c: BCの領域は塑性変形に含まれる。

d: Bまで引っ張った後、荷重を除くと同じ線をたどって原点に戻る。

e: Cの状態をクリープ変形という。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e