技術士第一次試験｜無料Web版
技術士 基礎科目 令和4年度 Ⅰ－３－４｜問題と解説
問題 Ⅰ－３－４
両端にヒンジを有する2つの棒部材ACとBCがあり、点Cにおいて鉛直下向きの荷重Pを受けている。棒部材ACとBCに生じる軸方向力をそれぞれN1と N2とするとき、その比N1／N2として、適切なものはどれか。なお、棒部材の伸びは微小とみなしてよい。
1 1／2
2 1／√3
3 1
4 √3
5 2
問題図表
正解と解説
正解：2
解説両端ヒンジの棒は軸方向に力を伝える。荷重Pには水平成分がないため、左右の軸力の水平成分をつり合わせる。
1．図の角度で水平成分を表す
ACは水平から30°、BCは水平から60°。Cを上へ支える引張軸力の水平成分は逆向きなので、
N1cos30°＝N2cos60°
2．軸力の比を求める
N1/N2＝cos60°/cos30°
＝(1/2)/(√3/2)＝1/√3
鉛直つり合いも使うとN1＝P/2、N2＝√3P/2で、どちらも引張りとなる。
軸方向力の比はN1/N2＝1/√3。比は無次元である。
問題・正答の出典：公益社団法人 日本技術士会（公式の過去問題・公式正答）
掲載している解説は日本技術士会の公式解説ではありません。