均質な材料でできた固体の物体(以下、本問において「物体」という。)の重心及び安定に関する次のAからEの記述について、適切…

揚貨装置の運転のために必要な力学に関する知識 第34問

均質な材料でできた固体の物体(以下、本問において「物体」という。)の重心及び安定に関する次のAからEの記述について、適切でないもののみを全て挙げた組合せは(1)~(5)のうちどれか。A 直方体の物体の置き方を変える場合、重心の位置が高くなるほど安定性は悪くなる。B 重心の位置が物体の外部にある物体であっても、置き方を変えると重心の位置が物体の内部に移動する場合がある。C 複雑な形状の物体の重心は、二つ以上の点になる場合があるが、重心の数が多いほどその物体の安定性は良くなる。D 直方体の物体の置き方を変える場合、物体の底面積が小さくなるほど安定性は悪くなる。E 水平面上に置いた直方体の物体を傾けた場合、重心からの鉛直線がその物体の底面を通るときは、その物体は元の位置に戻らないで倒れる。

正答 (4)
正答は (4)。B,C,E が適切でありません。 【適切でないもの】 B 置き方を変えても、重心の位置は物体に対して変わりません。   外部にある重心が内部へ移ることはない C 重心は一つだけ。二つ以上になることはありません。   「数が多いほど安定が良い」という話も成り立ちません E 重心からの鉛直線が底面を通るときは、物体は元の位置に   戻ります。倒れるのは、底面を外れたときです 【適切なもの】 A 重心の位置が高くなるほど、安定性は悪くなる D 物体の底面積が小さくなるほど、安定性は悪くなる
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【安定の良し悪し】 底面積が広い  安定が良い 重心の位置が低い 安定が良い 同じ直方体でも、寝かせれば安定し、立てれば不安定になります。底面が狭くなり、重心が高くなるからです。AとDは、この二つをそれぞれ裏側から述べたものです。 【倒れるかどうかの境目】 重心からの鉛直線が、底面の縁を越えたとき 底面の内側を通る → 元に戻る 底面を外れる   → 倒れる Eはこの二つを取り違えています。傾けても戻るのは、まだ鉛直線が底の内にあるからです。 【重心が物体の外にある例】 ドーナツ形 / コの字形 / L形の鋼材 穴の中や、くぼみの空間に重心があることがあります。置き方を変えても、物体のどの点が重心かは変わりません。物体にくっついて一緒に動くだけです。 【重心は一つ】 各部分にかかる重力の合力の作用点 合力は一つに決まるので、重心も一つです。そこ一点を支えれば物体はつり合うという点が重心です。 【船内での注意】 船は動揺する 陸上で安定している積み方でも、動揺すれば鉛直線が振れます。底面を広く、重心を低くとる必要があります。

出典:揚貨装置運転士 2023年上半期実施分(2023年10月掲載/公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題)出典元ページ

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