第36回 臨床工学技士国家試験 午後 第81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81問(医用機械工学)の正答は 2 です。図は長さ10 cmの円柱を軸方向に引っ張る図。
問題
図のような長さ10 cm、直径D の円柱の長軸方向に引張荷重F をかけると 1 cm 伸びた。
円柱の材質のポアソン比が0.3 であるとき、D は何倍になったか。
- 1. 0.94
- 2. 0.97 ✓
- 3. 1.00
- 4. 1.03
- 5. 1.06
正答:2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 47.1%参考値
17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:2番 — 0.97
図は長さ10 cmの円柱を軸方向に引っ張る図。軸方向に伸びると直径方向は縮み、その割合を決めるのがポアソン比(横ひずみ/縦ひずみの大きさの比)である。
【計算】
縦ひずみ ε縦 = ΔL/L = 1 cm ÷ 10 cm = 0.1
横ひずみ ε横 = −ν × ε縦 = −0.3 × 0.1 = −0.03
変形後の直径 = D × (1 + ε横) = D × (1 − 0.03) = 0.97D
【各選択肢の解説】
1. 0.94
❌ 誤り。横ひずみを−0.06とした値で、縮みを2倍に見積もっている。正しくは横ひずみ−0.03で0.97倍。
❌ 誤り。横ひずみを−0.06とした値で、縮みを2倍に見積もっている。正しくは横ひずみ−0.03で0.97倍。
2. 0.97
✅ 正しい(=正答)。0.3 × 0.1 = 0.03 だけ直径が縮む。
✅ 正しい(=正答)。0.3 × 0.1 = 0.03 だけ直径が縮む。
3. 1.00
❌ 誤り。ポアソン比が0なら直径は変わらないが、ここではν=0.3。正しくは直径は3%縮み0.97倍。
❌ 誤り。ポアソン比が0なら直径は変わらないが、ここではν=0.3。正しくは直径は3%縮み0.97倍。
4. 1.03
❌ 誤り。符号を逆にした値。正しくは引張りでは直径が縮むので0.97倍。
❌ 誤り。符号を逆にした値。正しくは引張りでは直径が縮むので0.97倍。
5. 1.06
❌ 誤り。符号が逆で、大きさも2倍。正しくは0.97倍。
❌ 誤り。符号が逆で、大きさも2倍。正しくは0.97倍。
【試験対策ポイント】
- ポアソン比 ν = −ε横 / ε縦(等方性材料で0〜0.5)
- 引張り→軸方向に伸び、直径方向に縮む。圧縮ではその逆
- 縦ひずみは「伸び÷元の長さ」。伸びた長さ(11 cm)で割らない
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