機械技術者の自己啓発支援講座(第13回)
   機械技術者のための


           力学入門
 □ 演習問題(理解度確認テスト)
機械技術者が日常の業務を進める上で必要となる力学の具体的で実践的な活用方法の習得を目指します。
今までの学習範囲について、理解度確認テストを準備しました。基本的な問題です、まず、何も見ないで問題を解いてみましょう。計算がありますので、関数電卓を準備して下さい。問題は、30問あります。各点2点として60点満点です。あなたは、何点取れるでしょうか。間違った箇所は納得の行くまで復習して、完全にマスターして下さい。
 
〔演習問題〕

次の文章の( )に当てはまる語句や数値、式などを記入しなさい。但し、重力加速度は9.81m/sec2とし、答えは四捨五入によって小数第二位の数値で答えなさい。(計算途中は小数第四位ぐらいの精度で四捨五入すること)。単位が書いてない場合、間違っている場合は得点とならないので、単位に留意すること。各2点(計60点)

(1)質量46kgの物体の重量は(      )である。
 
(2)直径が40mm、長さ200mmの炭素鋼の中実円柱がある。炭素鋼の密度を7.85×10-6kg/mm3とすると、この円柱の質量は(       )であり、重量は(        )である。
 
(3)縦150mm、横180mm、高さ60mmのアルミニウムのブロックがある。アルミニウムの密度を2.7×10-6kg/mm3とすると、このブロックの質量は(     )であり、重量は(      )である。
 
(4)重さが1200Nの物体の質量は(       )である。
 
(5)水平な床に質量25kgの物体が置かれている。この物体が床に及ぼす力は(     )である。
 
(6)静止している物体を4秒間で12m/secの速度に加速する。このときの加速度は(        )である。この物体の質量が6kgのとき、加速するのに(            )の力が必要である。
 
(7)質量30kgの物体を3m/sec2の加速度で加速するために必要な力は(      )である。
 
(8)図1に示す力Fのx方向分力は(        )、y方向分力は(       )である。
            
       
 
(9)図2に示す2つの力F1、F2の合力の大きさは(        )であり、その力の向きは(      )°である。但し、角度はx軸の正の方向から反時計回りを+とする。
 
(10)傾きが38°の斜面に質量20kgの物体が置かれている。この物体の重さは(       )であり、この物体が斜面を垂直方向に押しつける力は(        )であり、自らを斜面に平行な方向にすべり落とそうとする力は(        )である。
 
(11)スパナのグリップに90Nの力を加えてねじを締め付ける。ねじの回転中心とグリップ中心までの距離を200mmとすると、このときの締め付けトルクは(         )である。
 
(12)円周方向に60Nの力を加えて円板を回転させる。円板の直径は800mmである。このときの円板を回転させるモーメントは(         )である。
 
(13)重さ100Nの物体にロープを掛けて巻揚機で鉛直方向に引っ張りあげる。巻揚機の巻取り半径が400mmのときの巻揚げトルクは(         )である。
 
(14)80Nの力を加えて物体を力の方向に10m移動させた。行った仕事量は(        )である。この仕事をするのに4秒かかった。このときの動力は(         )である。
 
(15)50Wの動力が8秒間にする仕事量は(        )である。
 
(16)重量65Nの物体を鉛直方向に5m引っ張りあげる。このときの仕事量は(     )である。これを10秒で行うときの仕事率は(       )である。
 
(17)テーブルの移動方向に2000Nの切削抵抗を受けるフライス盤がある。このフライス盤のテーブルを最大送り速度12m/minで動かすのに必要な動力は(       )である。
 
(18)質量10kgの物体を水平な床に沿ってすべらせる。この物体が床を押しつける力は(     )であり、この物体と床の間の摩擦係数を0.15とすると、この物体をすべらせるために必要な水平方向の力は(      )である。
 
(19)直径が400mmのブレーキドラムの半径方向にシューを250Nの力で押しつけてブレーキをかける。ブレーキドラムシューの間の摩擦係数は0.3である。ブレーキドラム接線方向の摩擦力は(      )であり、ブレーキトルクは(       )である。
 
 

〔解答〕
(1) 451.26N
(2) 1.97kg、19.33N
(3) 4.37kg、42.91N
(4) 122.32kg
(5) 245.25N
(6) 3m/sec2、18N  
(7) 90N 
(8) 91.93N、77.13N
(9) 108.17N、33.69
(10) 196.20N、154.61N、120.79N
(11) 18Nm
(12) 24Nm
(13) 40Nm
(14) 800Nm、200W
(15) 400Nm
(16) 325Nm、32.5W
(17) 400W
(18) 98.1N、14.72N 
(19) 75N、15Nm

 
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