消防設備士 甲種第5類 消防関係法令・基礎知識 練習問題 第40問: 直径40mmの丸棒ピン1本が、その断面に平行な31.4kNの力を受けている。ピンに生じる平均せん断応力として最も近いものはどれか。円周率は3.14とする。

正解: 2. 約25N/mm²

丸棒の断面積は円の面積の式から 3.14×40mm×40mm÷4＝1,256mm² となる。力は31.4kN＝31,400Nであるから、平均せん断応力は 31,400N÷1,256mm²＝25N/mm² である。約20N/mm²は断面積を直径の2乗の1,600mm²として計算した誤り、約79N/mm²は4で割った400mm²を面積としてしまい円周率を掛け忘れた誤り、約12.5N/mm²と約50N/mm²は断面積を2倍または半分に見積もったときに出る値である。せん断応力は「加わる力÷せん断を受ける断面積」で求める点を押さえておく。

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