35AM80｜第35回 臨床工学技士国家試験 過去問

正答

4

公式正答は 4 です。正答内容は 0．25 です。

この問題のポイント

回転モーメントは力とその力の作用線から支点までの垂直距離の積で求められる。この問題では、棒の傾き角度と質量から力とモーメントアームを算出し、最終的な回転モーメントを導く。

解説

棒の片端に取り付けられた質量100 gの重りは、重力加速度9.8 m/s²で0.98 Nの力が働く。支点から重りまでの距離は棒の長さ1.0 mの半分で0.5 m。棒が水平から60°傾いているため、垂直方向の力成分とモーメントアームの関係から、垂直距離は0.5 m × cos60° = 0.25 mとなる。回転モーメントは0.98 N × 0.25 m = 0.245 N·mで、およそ0.25 N·mとなる。選択肢4が正解である。

選択肢の確認

選択肢1：0．025

正答ではありません。 選択肢1の0.025 N·mは、計算値0.245 N·mに比べて約10倍小さいため誤り。モーメントアームや力の計算に誤りがある。

選択肢2：0．05

正答ではありません。 選択肢2の0.05 N·mは、正解に近いが、0.245 N·mに比べて約5倍小さいため誤り。力やモーメントアームの計算に誤りがある。

選択肢3：0．1

正答ではありません。 選択肢3の0.1 N·mは、正解に近いが、0.245 N·mに比べて約2.5倍小さいため誤り。力やモーメントアームの計算に誤りがある。

選択肢4：0．25

正答です。 選択肢4の0.25 N·mは、力0.98 Nとモーメントアーム0.25 mの積から算出された正確な近似値であり、正解。

選択肢5：0．5

正答ではありません。 選択肢5の0.5 N·mは、正解に比べて約2倍大きい。力やモーメントアームの計算に誤りがあり、過大評価している。

覚えるポイント

• 回転モーメントは「力×垂直距離」で求められることを覚える。
• 角度が傾いた場合、cosθを使って垂直距離を算出する方法を覚える。
• 質量をニュートンに変換する際は、9.8 m/s²をかけることを忘れない。