第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第81問
医用機械工学第31回午後
第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第81問（医用機械工学）の正答は 3 です。バネ振り子の周期は T＝2π√(m/k)。
問題
バネ定数400 N/m のバネに質量1 kg のおもりを吊るし単振動させた。およその周期［s］はどれか。
- 1. 0.03
- 2. 0.05
- 3. 0.3 ✓
- 4. 0.5
- 5. 3
正答：3番
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解説
■ 正答：3番 — 0.3
バネ振り子の周期は T＝2π√(m/k)。質量が大きいほどゆっくり、バネが硬いほど速く振動する。
途中式：
- m/k＝1 kg÷400 N/m＝1/400 s²
- √(1/400)＝1/20＝0.05 s
- T＝2π×0.05＝0.1π≒0.31 s
【各選択肢の解説】
1. 0.03
❌ 誤り。正しい値0.31 sの約1/10で、桁が合わない。正しくは、T＝2π√(1/400)≒0.31 s。
❌ 誤り。正しい値0.31 sの約1/10で、桁が合わない。正しくは、T＝2π√(1/400)≒0.31 s。
2. 0.05
❌ 誤り。√(m/k)＝0.05 sで止め、2πをかけ忘れた値である。正しくは、0.05×2π≒0.31 s。
❌ 誤り。√(m/k)＝0.05 sで止め、2πをかけ忘れた値である。正しくは、0.05×2π≒0.31 s。
3. 0.3
✅ 正しい（＝正答）。T＝2π√(1/400)＝2π/20≒0.31 s。
✅ 正しい（＝正答）。T＝2π√(1/400)＝2π/20≒0.31 s。
4. 0.5
❌ 誤り。式から求めた0.31 sと合わない。正しくは、T＝2π√(m/k)≒0.31 s。
❌ 誤り。式から求めた0.31 sと合わない。正しくは、T＝2π√(m/k)≒0.31 s。
5. 3
❌ 誤り。正しい値の約10倍で、桁が合わない。正しくは、T≒0.31 s。
❌ 誤り。正しい値の約10倍で、桁が合わない。正しくは、T≒0.31 s。
【試験対策ポイント】
| 振り子 | 周期 | 決めるもの |
|---|---|---|
| バネ振り子 | T＝2π√(m/k) | 質量とバネ定数 |
| 単振り子 | T＝2π√(L/g) | 糸の長さ（質量によらない） |
- 角振動数 ω＝√(k/m)、振動数 f＝1/T
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