第32回 臨床工学技士国家試験 午前 第80問
医用機械工学第32回午前
第32回 臨床工学技士国家試験 午前 第80問（医用機械工学）の正答は 3 です。図では物体はバネばかりに吊られたまま水中にあり、容器の底には触れていない。
問題
図のようにバネばかりに重さ500 g の物体を吊るし、台ばかりに載せた容器内の水に物体を静かに沈めたところ、バネばかりの測定値は350 g であった。物体を沈めた後で台ばかりの測定値は何g 増加するか。
- 1. -150
- 2. 0
- 3. 150 ✓
- 4. 350
- 5. 500
正答：3番
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解説
■ 正答：3番 — 150
図では物体はバネばかりに吊られたまま水中にあり、容器の底には触れていない。バネばかりが500 gから350 gに減った150 g重ぶんが浮力で、その反作用が水を下向きに押し、容器ごと台ばかりにかかる。
【各選択肢の解説】
途中式
・浮力 ＝ 500 g重 − 350 g重 ＝ 150 g重（物体が水から受ける上向きの力）
・作用・反作用で、水は物体から下向きに150 g重の力を受け、台ばかりの値はその分増える
・全体で見ても、物体の重さ500 g重のうち350 g重はバネばかりが支え、残り150 g重が台ばかりにかかる
1. -150
❌ 誤り。浮力の向き（上向き）と反作用の向き（下向き）を取り違えた値。正しくは150 g増加する。
❌ 誤り。浮力の向き（上向き）と反作用の向き（下向き）を取り違えた値。正しくは150 g増加する。
2. 0
❌ 誤り。物体が水に触れていないと考えた値。正しくは浮力の反作用ぶん150 g増加する。
❌ 誤り。物体が水に触れていないと考えた値。正しくは浮力の反作用ぶん150 g増加する。
3. 150
✅ 正しい（＝正答）。浮力150 g重の反作用が水・容器を介して台ばかりに加わる。
✅ 正しい（＝正答）。浮力150 g重の反作用が水・容器を介して台ばかりに加わる。
4. 350
❌ 誤り。これはバネばかりの読み（バネばかりが支えている重さ）。正しくは台ばかりの増加は150 g。
❌ 誤り。これはバネばかりの読み（バネばかりが支えている重さ）。正しくは台ばかりの増加は150 g。
5. 500
❌ 誤り。物体が底に置かれて全部の重さが台ばかりにかかった場合の値。正しくは吊ったままなので150 g。
❌ 誤り。物体が底に置かれて全部の重さが台ばかりにかかった場合の値。正しくは吊ったままなので150 g。
【試験対策ポイント】
・アルキメデスの原理：浮力＝物体が押しのけた液体の重さ。
・吊った物体を液体に沈めると「バネばかりの減少分＝台ばかりの増加分＝浮力」。
・物体が底に着くと、台ばかりの増加は物体の重さ全部になる。
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