第36回 臨床工学技士国家試験 午後 第80問
医用機械工学第36回午後
第36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 3 です。ばね振り子の周期 T = 2π√(m/k) を質量 m について解き、数値を代入する。
問題
バネ定数400 N/m のバネにおもりを吊るし単振動させたところ、周期は 0.3 s であった。おもりのおよその質量[kg]はどれか。
ただし、空気抵抗は無視できるものとする。
- 1. 0.1
- 2. 0.5
- 3. 1 ✓
- 4. 5
- 5. 10
正答:3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 33.3%参考値
15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:3番 — 1
ばね振り子の周期 T = 2π√(m/k) を質量 m について解き、数値を代入する。
【計算】
T = 2π√(m/k) より m = k × (T/2π)²
T/2π = 0.3 ÷ 6.283 ≒ 0.0477
(T/2π)² ≒ 0.00228
m = 400 × 0.00228 ≒ 0.91 kg → 選択肢で最も近いのは 1 kg
【各選択肢の解説】
1. 0.1
❌ 誤り。T = 2π√(0.1/400) ≒ 0.099 s で周期が短すぎる。正しくは約0.91 kg。
❌ 誤り。T = 2π√(0.1/400) ≒ 0.099 s で周期が短すぎる。正しくは約0.91 kg。
2. 0.5
❌ 誤り。T = 2π√(0.5/400) ≒ 0.22 s で0.3 sに届かない。正しくは約0.91 kg。
❌ 誤り。T = 2π√(0.5/400) ≒ 0.22 s で0.3 sに届かない。正しくは約0.91 kg。
3. 1
✅ 正しい(=正答)。T = 2π√(1/400) = 2π × 0.05 ≒ 0.31 s で、0.3 sに最も近い。
✅ 正しい(=正答)。T = 2π√(1/400) = 2π × 0.05 ≒ 0.31 s で、0.3 sに最も近い。
4. 5
❌ 誤り。T = 2π√(5/400) ≒ 0.70 s で長すぎる。正しくは約0.91 kg。
❌ 誤り。T = 2π√(5/400) ≒ 0.70 s で長すぎる。正しくは約0.91 kg。
5. 10
❌ 誤り。T = 2π√(10/400) ≒ 0.99 s で長すぎる。正しくは約0.91 kg。
❌ 誤り。T = 2π√(10/400) ≒ 0.99 s で長すぎる。正しくは約0.91 kg。
【試験対策ポイント】
- ばね振り子:T = 2π√(m/k)(重いほど・ばねが柔らかいほど周期は長い)
- 単振り子:T = 2π√(L/g)(おもりの質量によらない)
- 周期は質量の平方根に比例するので、質量が4倍で周期は2倍
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