MEカコモン臨床工学技士国家試験 過去問・解説

第35回 臨床工学技士国家試験 午前 第80問

医用機械工学第35回午前

第35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 4 です。回転モーメント=力×(支点から力の作用線までの距離)。

問題
長さ1.0 m の質量を無視できる棒がある。棒の中点を支点(回転軸)として、鉛直面内で自由に回転できるようにした。図のように、棒の片端に質量100 g の重りを取りつけ、棒を水平面から60°傾けたときに、棒に働く回転モーメントのおよその大きさ[Nm]はどれか。
第35回午前第80問 図
  1. 1. 0.025
  2. 2. 0.05
  3. 3. 0.1
  4. 4. 0.25 ✓
  5. 5. 0.5

正答:4番

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この問題の正答率(MEカコモン利用者の実データ)

初回正答率 63.6%参考値

11人の初回解答から算出(2026年10月21日時点)。母数が少ないため参考値です

同じ利用者の2回目以降の解答は除外しています(再挑戦を含めると正答率は実力より高く出るため)。国家試験の公式発表値ではなく、MEカコモンで実際に解かれた記録にもとづく数値です。

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解説
■ 正答:4番 — 0.25

回転モーメント=力×(支点から力の作用線までの距離)。重力は鉛直下向きなので、支点から重りまでの水平距離を腕の長さとして使う。

図の読み方:棒の中点(黒丸)が支点で、棒は水平の破線から60°下へ傾き、下側の端に100 gの重りが付いている。

途中式:

  • 力:F=0.1 kg×9.8 m/s²=0.98 N
  • 支点から重りまでの棒の長さ:1.0 m÷2=0.5 m
  • 水平距離:0.5 m×cos60°=0.5×0.5=0.25 m
  • モーメント:0.98 N×0.25 m=0.245 Nm≒0.25 Nm

【各選択肢の解説】

1. 0.025
❌ 誤り。重力加速度を掛け忘れて質量0.1をそのまま力とした値(0.1×0.5×0.5)。正しくは、0.1 kg×9.8 m/s²=0.98 Nを力として0.245 Nmになる。
2. 0.05
❌ 誤り。質量0.1と棒の半分0.5を掛けただけの値で、重力加速度も傾きも入っていない。正しくは、0.98 N×0.25 m=0.245 Nmである。
3. 0.1
❌ 誤り。途中式のどの組合せからも出ない値である。正しくは、0.98 N×0.25 m=0.245 Nmである。
4. 0.25
✅ 正しい(=正答)。0.98 N×0.5 m×cos60°=0.245 Nm で、およそ0.25 Nm。
5. 0.5
❌ 誤り。cos60°を掛けずに棒が水平のときの値(0.98×0.5≒0.49)を出している。正しくは、60°傾くと水平距離が半分の0.25 mになり、0.245 Nmである。

【試験対策ポイント】

モーメント=F×L×cosθ(θ=棒と水平面の角度)。θ=0°(水平)で最大、θ=90°(鉛直)で0。sin60°(≒0.87)と取り違えると0.42 Nmになる。100 gの重りの重力は約1 N。

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