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 は断面積を A = π × (d/2)² とせず、半径の 2 乗（100 mm²）だけで計算して円周率 π を掛け忘れた誤りです。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、さらに π を掛け忘れない点に注意が必要です。

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