物体の質量及び比重に関する記述として、適切でないものは次のうちどれか。…
揚貨装置の運転のために必要な力学に関する知識 第33問
物体の質量及び比重に関する記述として、適切でないものは次のうちどれか。
- (1)物体の質量と、その物体と同じ体積の4℃の純水の質量との比をその物体の比重という。
- (2)全体が均質な球体で、比重が1より大きい材質からなる物体は、水に沈む。
- (3)鋳鉄 銅、鋼、鉛を比重の大きい順に並べると、「鉛、銅、鋼、鋳鉄」となる。
- (4)アルミニウムの丸棒が、その長さは同じで、直径が3倍になると、質量は9倍になる。
- (5)物体の体積をV、その単位体積当たりの質量をdとすれば、その質量Wは、W=V/dで求められる。
正答 (5)
正答は (5)。これが適切でありません。
質量は、体積に単位体積当たりの質量をかけて求めます。
W = V × d
割り算ではありません。割ると、体積が大きいほど軽くなることになってしまい、おかしな話です。
【ほかの選択肢】
(1) 物体の質量と、同じ体積の4℃の純水の質量との比を比重という
適切
(2) 比重が1より大きい材質の物体は、水に沈む 適切
(3) 比重の大きい順は「鉛、銅、鋼、鋳鉄」 適切
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(4) 丸棒の長さが同じで直径が3倍になると、質量は9倍 適切
【比重】
その物体と同じ体積の、4℃の純水の質量との比
割合なので単位がありません。比重が1より大きければ沈み、小さければ浮きます。
【主な金属の比重】
鉛 11.4
銅 8.9
鋼 7.85
鋳鉄 7.2
アルミニウム 2.7
順に並べると「鉛、銅、鋼、鋳鉄」。鋼と鋳鉄が僅差なので、ここだけ入れ替えた選択肢が出ます。
【(4)の考え方】
丸棒の体積 = 断面積 × 長さ
断面積 = 半径の2乗 × π
直径が3倍なら、断面積は3の2乗で9倍。長さが同じなら、体積も質量も9倍です。長さではなく面積で効くところが要点です。
【単位体積当たりの質量】
1㎥あたり何tか、1cm³あたり何gか
アルミニウムなら1㎥で2.7t、鋼なら7.85t。体積を出してこれをかければ、荷の質量が分かります。荷役では必ず使う計算です。
【式の向きの確かめ方】
体積が倍になれば、質量も倍になるはず
W=V×d ならそうなりますが、W=V/d でも体積が倍で質量が倍になります。dを倍にして確かめると、かけ算でないとおかしいと分かります。
出典:揚貨装置運転士 2023年下半期実施分(2024年4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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最終更新日
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