消防設備士 乙種第1類 基礎的知識（機械・電気） 練習問題 第56問: 直径 20 mm の丸棒に 6.28 kN の引張荷重が軸方向に作用しているとき、丸棒に生じる引張応力として最も近いものはどれか。ただし、円周率は 3.14 と

正解: 3. 20 MPa

引張応力は σ = F/A（荷重を断面積で割った値）で求めます。丸棒の断面積は A = π × (d/2)² = 3.14 × (10 mm)² = 3.14 × 100 = 314 mm² です。荷重 F = 6.28 kN = 6,280 N なので、σ = 6,280 N ÷ 314 mm² = 20 N/mm² = 20 MPa となります（1 N/mm² = 1 MPa）。10 MPa は断面積を 2 倍に、40 MPa は断面積を半分に見積もった誤り、63 MPa は半径ではなく直径をそのまま用いて面積を過小評価した誤りです。応力計算では断面積を正しく求めることが重要で、直径ではなく半径の 2 乗を用いる点に注意が必要です。

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