自動車整備士3級 シャシ 練習問題 第23問: 油圧式ブレーキで、マスタ・シリンダのピストン(受圧面積2cm²)を200Nの力で押した。このとき、ホイール・シリンダのピストン(受圧面積6cm²)がブレーキ・シ
シャシ
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第23問
油圧式ブレーキで、マスタ・シリンダのピストン(受圧面積2cm²)を200Nの力で押した。このとき、ホイール・シリンダのピストン(受圧面積6cm²)がブレーキ・シューを押す力として、適切なものはどれか。なお、ブレーキ液は圧縮されず、配管などでの損失は無視する。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 3. 600N
「600N」が適切です。密閉した液体の一部に加えた圧力は、液体の各部に等しい大きさで伝わります(パスカルの原理)。
圧力は力 ÷ 面積なので、マスタ・シリンダで生じる油圧は 200N ÷ 2cm² = 100N/cm² です。この油圧がホイール・シリンダにも同じ大きさでかかるため、ピストンが押す力は 100N/cm² × 6cm² = 600N になります。
つまり、出てくる力は入れた力に面積の比(6 ÷ 2 = 3)を掛けた値です。「約66.7N」は、面積の比を逆にして 200N × 2 ÷ 6 と計算した誤りです。
「200N」は、力そのものが同じ大きさで伝わると考えた誤りで、等しく伝わるのは力ではなく圧力です。「100N」は、圧力の 100N/cm² をそのまま力と取り違えたもので、受圧面積を掛け忘れています。
油圧で等しく伝わるのは圧力であり、ピストンが出す力は受圧面積に比例することを押さえましょう。
関連キーワード: パスカルの原理・マスタ・シリンダ・ホイール・シリンダ・油圧
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