厚さ 5 mm、せん断破壊強度 4,000 kg / cm²の材料に、一辺 20 mm の四角い穴を押し開けるために必要…
機体 第17問
厚さ 5 mm、せん断破壊強度 4,000 kg / cm²の材料に、一辺 20 mm の四角い穴を押し開けるために必要な荷重（kg）はいくらか。次のうち最も近い値を選べ。
- (1)4,000
- (2)13,000
- (3)16,000
- (4)1,600,000
正答 (3)
正答は (3)。最も近いのは16,000kgです。
穴を押し開けるとき、材料は穴の周りの面で、板の厚さ方向にせん断されます。せん断される面の面積は、穴の周の長さ×板厚です。図のように、一辺20mmの四角いポンチで厚さ5mmの板を打ち抜きます。
周の長さ ＝ 20mm × 4 ＝ 80mm ＝ 8cm
せん断面積 ＝ 8cm × 0.5cm ＝ 4cm²
必要な荷重 ＝ せん断破壊強度 × せん断面積
＝ 4,000kg/cm² × 4cm² ＝ 16,000kg
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【ほかの選択肢】
(1) 4,000は、せん断破壊強度の値そのものです 誤り
(2) 13,000は、直径20mmの丸い穴として計算した値（3.14 × 2cm × 0.5cm × 4,000kg/cm² ≒ 12,560kg）に近い数値です 誤り
(4) 1,600,000は、せん断面積を400mm²（80mm×5mm）のまま、kg/cm²の強度に掛けた値です。単位がそろっていません 誤り
【注意】
押し抜きに抵抗するのは穴の「面積」（20mm×20mm）ではなく、穴の周りの「側面」です。単位はcmにそろえてから掛けます。
出典：令和4年11月期 航空従事者学科試験 二等航空整備士（飛行機） 機体 問17（国土交通省 公表）出典元ページ
最終更新日
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