基礎科目 3群 解析
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- 正解済みまだ正解していませんQ1
長さ 1.5 m、直径 16 mm の円形断面をもつ一様な丸棒の一端を固定し、他端に軸方向の引張力 8.0 kN を加えた。材料のヤング率を 70 GPa とし、応力とひずみは比例する範囲にあるものとし、自重と断面の細りは無視する。このときの棒の伸びに最も近い値はどれか。
正解: 4. 0.85 mm
解説: 伸びは約0.85 mmです。OpenStax University Physics Volume 1 §12.3 は、引張応力を力÷断面積、引張ひずみを長さの変化の割合 ΔL/L₀ とし、その比をヤング率と定めています。変形すると ΔL＝FL₀/(EA) です。 断面積 A＝π×…
関連キーワード: ヤング率・応力・ひずみ・伸び・単位換算
- 正解済みまだ正解していませんQ2
固体の変形の性質に関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。ただし、変形は小さく、力と変形が比例する範囲にあるものとする。
正解: 3. 弾性率は、ひずみが無次元量であるため、応力と同じ単位をもつ。
解説: 「弾性率は、ひずみが無次元量であるため、応力と同じ単位をもつ」が適切です。OpenStax University Physics Volume 1 §12.3 は、ひずみを長さ・体積・形の変化の割合と定め、無次元の数であるとしています。弾性率は応力÷ひずみなので、単位は応力と同じ…
関連キーワード: ヤング率・体積弾性率・せん断弾性率・ひずみ
- 正解済みまだ正解していませんQ3
質量 2.0 kg、長さ 1.2 m の一様な細い棒がある。棒の一端から 0.15 m の点を通り、棒に垂直な軸のまわりの慣性モーメントに最も近い値はどれか。ただし、棒の太さは無視する。
正解: 4. 0.645 kg·m²
解説: 慣性モーメントは約0.645 kg·m²です。OpenStax University Physics Volume 1 §10.5 は、一様な細い棒の中心を通る垂直な軸のまわりの慣性モーメントを ML²/12、端を通る軸で ML²/3 と導き、平行軸の定理 I＝I重心＋Md²（d…
関連キーワード: 慣性モーメント・平行軸の定理・剛体
- 正解済みまだ正解していませんQ4
なめらかな水平面上で、ばね定数 300 N/m のばねと 600 N/m のばねを直列につなぎ、一端を壁に固定して他端に質量 2.0 kg の物体を取り付けた。物体をばねの方向に小さく振動させたときの周期に最も近い値はどれか。ただし、ばねの質量と空気の抵抗は無視する。
正解: 5. 0.63 s
解説: 周期は約0.63 sです。直列につないだ2本のばねには同じ大きさの力 F がかかり、全体の伸びは F/k₁＋F/k₂ になるので、合成のばね定数 k は 1/k＝1/k₁＋1/k₂ を満たします。 1/k＝1/300＋1/600＝1/200 より k＝200 N/m OpenSt…
関連キーワード: 単振動・ばね定数・固有周期・直列接続
- 正解済みまだ正解していませんQ5
水平に置かれた円管の中を水が定常的に流れている。断面1の内径は 0.20 m、断面2の内径は 0.10 m で、断面1の平均流速は 1.5 m/s である。水は密度 1.0×10³ kg/m³ の非圧縮性の完全流体とし、各断面で流速は一様とみなす。断面2の圧力 p₂ から断面1の圧力 p₁ を引いた差 p₂−p₁ に最も近い値はどれか。
正解: 1. −17 kPa
解説: p₂−p₁ は約 −17 kPa で、細い断面2の方が圧力は低くなります。OpenStax University Physics Volume 1 §14.5 の連続の式 A₁v₁＝A₂v₂ から、流速は断面積（内径の2乗）に反比例します。 v₂＝1.5×(0.20÷0.10)²…
関連キーワード: 連続の式・ベルヌーイの定理・流体力学・圧力差
- 正解済みまだ正解していませんQ6
真空中で、x 軸上の原点に ＋2.0 nC の点電荷を、x＝0.60 m の点に −2.0 nC の点電荷を置いた。2つの点電荷を結ぶ線分の中点（x＝0.30 m）における電場（電界）の大きさに最も近い値はどれか。ただし、クーロンの法則の比例定数 1/(4πε₀) を 8.99×10⁹ N·m²/C² とする。
正解: 5. 400 N/C
解説: 電場の大きさは約400 N/Cです。OpenStax University Physics Volume 2 §5.4 は、点電荷の電場を E＝(1/4πε₀)q/r² とし、向きは正の電荷から遠ざかる向き、負の電荷に向かう向きとし、複数の電荷の電場はベクトルとして重ね合わせると…
関連キーワード: 電場・点電荷・重ね合わせ・クーロンの法則
- 正解済みまだ正解していませんQ7
静電容量 0.20 μF のコンデンサ C₁ と 0.60 μF のコンデンサ C₂ を並列に接続し、その組に 0.80 μF のコンデンサ C₃ を直列に接続した。この回路の両端から見た合成静電容量に最も近い値はどれか。
正解: 2. 0.40 μF
解説: 合成静電容量は 0.40 μF です。OpenStax University Physics Volume 2 §8.2 は、並列接続の合成容量を各容量の和 C＝C₁＋C₂＋…、直列接続の合成容量の逆数を各容量の逆数の和 1/C＝1/C₁＋1/C₂＋… としています。抵抗の合成と…
関連キーワード: コンデンサ・合成静電容量・直列接続・並列接続
- 正解済みまだ正解していませんQ8
端子 a と端子 b の間に、次の3つの枝が並列に接続されている。枝1は起電力 12 V の電池と 2.0 Ω の抵抗の直列で、電池の正極が a 側にある。枝2は起電力 4.0 V の電池と 4.0 Ω の抵抗の直列で、電池の正極が b 側にある。枝3は 4.0 Ω の抵抗だけである。電池の内部抵抗と導線の抵抗を無視するとき、枝3の抵抗を流れる電流の大きさに最も近い値はどれか。
正解: 1. 1.25 A
解説: 電流は 1.25 A（a から b の向き）です。OpenStax University Physics Volume 2 §10.3 のキルヒホッフの法則（接続点の電流の出入りが等しい・閉路一周の電位の変化の和が0）を使います。b を基準とした a の電位を V とすると、各枝…
関連キーワード: キルヒホッフの法則・直流回路・重ね合わせの理・節点解析
- 正解済みまだ正解していませんQ9
抵抗 R とコンデンサ C を直列に接続した回路の時定数に関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。ただし、電源は内部抵抗の無い直流電源とし、充電はコンデンサに電荷が無い状態から始めるものとする。
正解: 1. 充電を始めて時定数に等しい時間が経つと、コンデンサの電圧は電源電圧の約63％になる。
解説: 「充電を始めて時定数に等しい時間が経つと、コンデンサの電圧は電源電圧の約63％になる」が適切です。OpenStax University Physics Volume 2 §10.5 は、RC 回路の時定数を τ＝RC（単位は秒）とし、充電では t＝τ で電荷が最大値の 1−e⁻…
関連キーワード: RC回路・時定数・過渡現象・コンデンサ
- 正解済みまだ正解していませんQ10
巻数 150、1辺 4.0 cm の正方形のコイルが、コイル面に垂直な一様な磁場の中に置かれている。磁束密度が 0.050 s の間に 0.20 T から 0.80 T まで一定の割合で増加した。この間にコイルに生じる誘導起電力の大きさに最も近い値はどれか。
正解: 3. 2.9 V
解説: 誘導起電力の大きさは約2.9 Vです。OpenStax University Physics Volume 2 §13.1 は、N 巻きのコイルの誘導起電力を ε＝−N dΦ/dt とし、§13.2（レンツの法則）は、その向きが磁束の変化を妨げる向きであるとしています。大きさは …
関連キーワード: ファラデーの電磁誘導の法則・レンツの法則・誘導起電力・磁束
- 正解済みまだ正解していませんQ11
方程式 x²−10＝0 の正の解をニュートン法で求める。初期値を x₀＝10 として反復を2回行ったときの近似値 x₂ に最も近い値はどれか。
正解: 2. 3.66
解説: x₂ は約3.66です。ニュートン法は、点 xₙ での接線 y＝f(xₙ)＋f′(xₙ)(x−xₙ) が x 軸と交わる点を次の近似値とする方法で、OpenStax Calculus Volume 1 §4.9 のとおり xₙ₊₁＝xₙ−f(xₙ)/f′(xₙ) となります。f(…
関連キーワード: ニュートン法・数値解析・反復法・近似解
- 正解済みまだ正解していませんQ12
固有の名称をもつ SI 組立単位を、ほかの SI 単位と SI 基本単位で表した式として、最も適切なものはどれか。
正解: 2. F＝C/V＝kg⁻¹·m⁻²·s⁴·A²
解説: 「F＝C/V＝kg⁻¹·m⁻²·s⁴·A²」が適切です。BIPM の SI 文書（第9版）Table 4 は、静電容量の単位ファラドをほかの SI 単位で C/V、基本単位で kg⁻¹ m⁻² s⁴ A² と示しています。C＝A·s、V＝kg·m²·s⁻³·A⁻¹ なので、C/V…
関連キーワード: SI単位・組立単位・次元・基本単位
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基礎科目 3群 解析 — よくある質問
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- 基礎科目 3群 解析の問題数は、通常演習と模試でどう違いますか？
- 基礎科目 3群 解析は、ぴよパスで技術士 第一次試験の問題を分けている6カテゴリの一つです。ぴよパスに収録している基礎科目 3群 解析の問題数は12問 / 全96問で、収録全体の約13%にあたります。ぴよパスの模擬試験の基本設定では、基礎科目 3群 解析を全30問中3問（約10%）出題します。これは模試の配分であり、本試験の出題比率を示すものではありません。
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- 技術士 第一次試験の合格基準は「基礎科目（15点満点）・適性科目（15点満点）・専門科目（50点満点）の各々の得点が50%以上（基礎・適性は1問1点で8点以上、専門は1問2点で26点以上）」です。科目別の条件は「3科目のそれぞれで50%以上の得点が必要です（1科目でも50%未満なら不合格。免除される科目を除く）」です。サイト内のカテゴリ分けと本試験の科目区分は一致しない場合があります。基礎科目 3群 解析の正答率だけで合否を判断せず、間違えた問題の内容と、本試験で適用される基準を確認してください。