第34回 臨床工学技士国家試験 午後 第80問
医用機械工学第34回午後
第34回 臨床工学技士国家試験 午後 第80問（医用機械工学）の正答は 4 です。運動エネルギーが制動仕事に等しいとして解く。
問題
質量50 kg の物体が秒速10 m で動いている。この物体に一定の大きさの 制動力を加え続けると25 m 移動したところで停止した。制動力の大きさ［N］はど れか。 ただし、制動力以外に運動を妨げる効果は無視できるものとする。
- 1. 1
- 2. 2
- 3. 20
- 4. 100 ✓
- 5. 200
正答：4番
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解説
■ 正答：4番 — 100
運動エネルギーが制動仕事に等しいとして解く。運動エネルギー E＝½mv²＝½×50×10²＝2500 J。制動力Fが25 mでこのエネルギーを消費：F×25＝2500 → F＝100 N。よって4番。
【各選択肢の解説】
1. 1
❌ 誤り。
❌ 誤り。
2. 2
❌ 誤り。
❌ 誤り。
3. 20
❌ 誤り。
❌ 誤り。
4. 100
✅ 正しい。仕事とエネルギーの関係 F・d＝½mv² より F＝½mv²÷d＝2500÷25＝100 N。
✅ 正しい。仕事とエネルギーの関係 F・d＝½mv² より F＝½mv²÷d＝2500÷25＝100 N。
5. 200
❌ 誤り。
❌ 誤り。
【試験対策ポイント】
仕事とエネルギーの定理：外力のした仕事＝運動エネルギーの変化。W＝F・d＝½mv²−½mv₀²。停止する場合は初期運動エネルギー ½mv²＝F・d。数値：½×50×10²＝2500 J、÷25 m＝100 N。加速度を求める運動方程式（v²＝2ad→a＝2 m/s²、F＝ma＝100 N）でも同じ。
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