令和元年度 技術士一次試験 機械部門択一(29)よどみ点における圧力上昇

令和元年度 技術士一次試験 機械部門択一問題の解答解説です。

技術士一次試験だけでなく、JABEE認定大学の機械工学科の皆さんにも活用できる内容になっていると思います。

お役に立てれば幸いです。

JABEE ｜一般社団法人 日本技術者教育認定機構｜世界で通用する技術者」になるための学びが、ここに。 から引用

技術者を育成する教育プログラムを「技術者に必要な知識と能力」「社会の要求水準」などの観点から審査し、認定する非政府系組織です。“教育プログラム”は認定の対象とする教育の主体のことで、通常、工学・農学・理学系の学科あるいは学科内のコースに対応します。

中略

• 認定プログラムの修了生は、国家資格である技術士の第一次試験が免除されます。

 

問題29 無風の大気中を、新幹線が300km/hの速さで走行している。先頭車両のノーズ部分 （よどみ点） における大気圧からの圧力上昇 として最も近い値はどれか。ただし、空気の密度を1.2kg/m^3とする。

① 0.10kPa

② 0.20kPa

③ 4.2kPa

④ 8.3kPa

⑤ 54kPa

 

～～～～～～～～～～

kyoichirhokogajpemecha 2020-02-18 05:30

令和元年度 技術士一次試験 機械部門択一(29)よどみ点における圧力上昇

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読書日記 検事の死命 柚月裕子著（佐方貞人シリーズ）

検事の死命を読みました。

検事の本懐の続編である「業をおろす」や、佐方の生き方を真正面から描く「死命をかける」、「死命を決する」など計４作が描かれています。

法廷サスペンスとして読むなら、「死命～」の２作が、一度読み始めると止まらない展開にドキドキしつつ、死命をかけた起訴、裁判を描いてくれています。

本作も短編集ですが、そうは思えないほど、ボリュームを感じさせる作品でした。

このシリーズ、本当にうまそうに酒を呑んだり、タバコをふかしています。日本酒を呑んでいるシーンを想像すると、私も呑みたくなりますね。特に日本酒。

シリーズは４冊目まで発行されています。次は最近出たばかりの「検事の信義」を読みたいと思います。 

検事の死命 (角川文庫)

令和元年度 技術士一次試験 機械部門択一(18)振り子の振幅

令和元年度 技術士一次試験 機械部門択一問題の解答解説です。

技術士一次試験だけでなく、JABEE認定大学の機械工学科の皆さんにも活用できる内容になっていると思います。

お役に立てれば幸いです。

JABEE ｜一般社団法人 日本技術者教育認定機構｜世界で通用する技術者」になるための学びが、ここに。 から引用

技術者を育成する教育プログラムを「技術者に必要な知識と能力」「社会の要求水準」などの観点から審査し、認定する非政府系組織です。“教育プログラム”は認定の対象とする教育の主体のことで、通常、工学・農学・理学系の学科あるいは学科内のコースに対応します。

中略

• 認定プログラムの修了生は、国家資格である技術士の第一次試験が免除されます。

 

問題18 下図のように,長さL の軽い糸の先に質量m のおもりをつけた単振り子に,最下点で水平にVoの初速を与える。Voが小さいとき,おもりの運動は鉛直面内の最下点付近に限られ, θ= A sin(ωt) で表される単振動となる。この振幅A として最も適切なものはどれか。ただし, ω は角振動数, tは時間であり, g は重力加速度とする。

～～～～～～～～～～

技術士会の正答は、②でした。

 

位置エネルギーの基準を最下点におくと、

　 E＝1/2mv0^2＋㎎l（1－cosθ）

 

初期に加えたエネルギーを最下点の条件で表すと、

　E＝1/2mv0^2

となる。次に振り子の角度θ＝A sin (ωt)とすると、最も振れている条件では、θ＝A、θ’＝ゼロなので、

　E＝0＋㎎l（1－cosA）　

エネルギーは同じなので、

　1/2mv0^2＝㎎l（1－cosA）　

ここで、微小振動を仮定し、振幅は小さいと考えて、cosA＝1－A^2/2で近似する、

　1/2mv0^2＝㎎l（1－1＋A^2/2）

　v0^2＝glA^2

　A^2＝v0^2/gl　

　A＝v0/（gl）^0.5　

と解答②に一致しましたね。

 

JSMEテキストシリーズ振動学P9～11を参照しました。

 

 こちらと同じ問題ですね。

過去問題を解くことは効果的と言えそうです。

kyoichirhokogajpemecha.hateblo.jp

 

一次試験は、とにかく過去問を繰り返し解くことが、合格への近道です。

頑張ってください。

令和元年度 技術士一次試験 機械部門択一(30)軸流ファンの動力

令和元年度 技術士一次試験 機械部門択一問題の解答解説です。

技術士一次試験だけでなく、JABEE認定大学の機械工学科の皆さんにも活用できる内容になっていると思います。

お役に立てれば幸いです。

JABEE ｜一般社団法人 日本技術者教育認定機構｜世界で通用する技術者」になるための学びが、ここに。 から引用

技術者を育成する教育プログラムを「技術者に必要な知識と能力」「社会の要求水準」などの観点から審査し、認定する非政府系組織です。“教育プログラム”は認定の対象とする教育の主体のことで、通常、工学・農学・理学系の学科あるいは学科内のコースに対応します。

中略

• 認定プログラムの修了生は、国家資格である技術士の第一次試験が免除されます。

 

問題30 室内の空気を軸流ファンにより室外に排出している。室内の空気は静止しており,排出口では空気の流速は15m/sである。排出口の面積は0.070 m2であり,室内と排出口での圧力は同じとみなしてよい。このファンの動力が0.20 kWのとき, ファンのエネルギー効率として最も近い値はどれか。ただし,空気の密度は1.2 kg/m3とし,管路での摩擦抵抗や流れの旋回は無視する。 

① 0.04 

② 0.05 

③ 0.56 

④ 0.59 

⑤ 0.71

～～～～～～～～～～

技術士会の正答は、⑤でした。

 

排出口の動圧Hは、密度をρとすると、

　H＝1/2ρV^2 

排出量Qは、

　Q＝V×A

ファンの必要動力Pは、エネルギー効率をηとすると、

　P＝H×Q/η

　η＝（H×Q）/P

それぞれ代入して

　η＝（1/2ρV^2 ×V×A）/P

数値を代入する前に、次元解析してみましょう。

　［－］＝（［㎏/m3×m2/s2］×［m/s×m2］）/［kW］

ηは無次元なので、分子と分母は同じ次元になります。

　［kW］＝［㎏/m3×m2/s2］×［m/s×m2］

　　　　＝［㎏×m/s2×m/m3］×［m3/s］

　　　　＝［N/m2］×［m3/s］

　　　　＝［N・m/s］

　　　　＝［J/s］＝［W］

と一致させるには、左辺を1000倍しなければなりませんね。

　

　H＝1/2ρV^2 

　 ＝1/2×1.2×15^2 

　 ＝135Pa

　

　Q＝V×A

　 ＝15×0.07

　 ＝1.05m3/s

 

　η＝（H×Q）/P

　　＝（135×1.05）/（0.2×1000）

　　＝0.70875

　  ≒0.71

 

と解答⑤に一致しましたね。

 

一次試験は、とにかく過去問を繰り返し解くことが、合格への近道です。

頑張ってください。

読書日記 検事の本懐 柚月裕子著（佐方貞人シリーズ）

検事の本懐を読みました。

最後の証人で劇的な法廷劇を魅せてくれた佐方貞人の検事時代や学生時代、父親の有罪などが描かれている物語です。こうして佐方貞人が形作られてきたことがよくわかります。

本作は短編集で、床に就く前にちょっと読むには最適な長さでした。

技術士の口頭試験では、経歴の中で自らの専門性をどのように成長させてきたかをアピールしましたが、この物語も佐方検事の人間性や成長がわかりやすく描かれており、成長過程の大切さについて得ることができました。

シリーズは４冊目まで発行されています。次は検事の死命を読みたいと思います。

検事の本懐 (宝島社文庫 『このミス』大賞シリーズ)