H26年 国家一般職(高卒 技術) No.64 土木基礎力学 解説

 問 題     

図のような水圧機があり、断面積が5cm2, 10cm2 の軽いピストンに、それぞれ質量が 30kg、M の物体を置いたところ釣り合った。このとき、M はおよそいくらか。

 

 

 

 

 

正解 (5)

 解 説     

左右のピストンに「同じ圧力」がかかっているため釣り合っていると考えられます。圧力は「力÷断面積」で求めることができる「単位面積あたりの力の大きさ」です。同じ力でも、「針(断面積とても小さい)」でつつくと痛いのは圧力が大きいからといった話です。

左側は 30kg だから、g = 10 と考えれば、下向きに 300N の力がかかります。断面積が 5cm2 なので、300 ÷ 5 = 60N/cm2 の圧力です。これが右側の圧力になるためには、M は 60kg であればよいとわかります。

以上より、正解は 5 です。

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