第15回国試午後73問の類似問題

図のように断面積が10cm2と50cm2の2本のピストン管をつなぎ、細いピストンに10N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。

1: 2

2: 10

3: 50

4: 100

5: 250

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

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

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

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

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

図のように断面積が異なる2本のピストン管をつなぎ､中に水を満たしてピストン1を押したとき、正しいのはどれか。

1: ピストン管1の中の圧力よりピストン管2の中の圧力の方が大きい。

2: ピストン管1とピストン管2をつなぐ管の中の圧力は0である。

3: 圧力はピストン管の壁やピストン管をつなぐ管の壁には作用しない。

4: ピストン2に出てくる力はピストン1を押す力より大きい。

5: ピストン1とピストン2の移動量は同じである。

長さ60cm、直径15mmの円柱に1000Nの圧縮力を加えたとき、長さが1mm短縮した。同じ材料の長さ40cm、直径10mmの円柱に1000Nの圧力を加えたとき、長さはおおよそ何mm短縮するか。

1: 1.5

2: 1

3: 0.75

4: 0.5

5: 0.25

図のように断面積が異なる2本のピストン管をつなぎ、中に水を満たしてピストン1を押したとき、正しいのはどれか。

1: ピストン管1の中の圧力よりピストン管2の中の圧力の方が大きい。

2: ピストン管1とピストン管2をつなぐ管の中の圧力は零である。

3: 圧力はピストン管の壁やピストン管をつなぐ管の壁には作用しない。

4: ピストン2に出てくる力はピストン1を押す力より大きい。

5: ピストン1を押しても水の体積が変化しない現象をパスカルの原理と呼ぶ。

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

ある断面積をもつ1本の円筒管の両端に圧力差を与えて流体を流した。次に、はじめの1/10の断面積の円筒管を10本並列にし、同じ圧力差で流体を流した。そのときの流量は、はじめの状態の何倍になるか。ただし、管内の流れは層流とする。

1: 1/10

2: 1/√10

3: 1

4: √10

5: 10

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。

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

30度の摩擦のない斜面にある質量10kgの箱を図のように保持するのに必要なカFは約何Nか。ただし、重力加速度は9.8m/s2とする。

1: 0.9

2: 4.9

3: 9.8

4: 49

5: 98

断面積Aの円柱状の棒を力Fで引っ張ると伸びるが、力を除くと元の状態に戻る。引張応力について正しいのはどれか。

1: Aに比例し、Fに反比例する。

2: Aに反比例し、Fに比例する。

3: AおよびFに比例する。

4: Fに比例し、Aには依存しない。

5: 棒の性質に依存する。