Q26. 図26に示すように、曲線半径R=350m、交角α=90°で設置されている、点Oを中心とする円曲線からなる現在の道路(以下「現道路」という。)BC〜ECを改良し、点O′を中心とする円曲線からなる新しい道路(以下「新道路」という。)を建設することになった。
新道路の交角β=60°としたとき、新道路BC〜EC′の路線長は幾らか。最も近いものを次の1〜5の中から選べ。
ただし、新道路の起点BC及び交点IPの位置は、現道路と同じものとし、円周率π=3.14とする。
なお、関数の値が必要な場合は、巻末の関数表を使用すること。
1.518m
2.550m
3.606m
4.634m
5.672m
問題図表

正解・解説
解説
答え
4
問題の図表
問題図表

正答根拠
円曲線の中心角・接線長・弧長
円曲線の長さは、半径に中心角のラジアン値を掛けた弧長である。前後の直線を含む道路全長では、図から直線部分と円弧部分を分けて計算する。
L=πRI/180°
- R
- 曲線半径
- I
- 円弧に対応する中心角
- L
- 円弧に沿った長さ
- 1
新道路の曲線長を求めるには新しい半径R'が必要である。
BCとIPは現道路と同じ位置なので、BCからIPまでの接線長Tは現道路と新道路で共通になる。
- 2
単曲線の接線長公式 T
=R×tan(交角/2) を使う。現道路は R
=350m, α なので、T=90° =350m×tan45° である。=350m - 3
新道路は β
=60° であるから、350m=R'×tan30° より R'=350m/tan30° となる。≒606m 円弧長は、半径R'の円周 2πR' のうち中心角βが占める割合 β/360° で求める。
- 4
したがって L
=2πR'×β/360° であり、L=πR'β/180° =3.14×606m×60°/180° となる。≒634m 選択肢4に一致する。
したがって、④が正解となります。