第37回 臨床工学技士国家試験 午前 第80問
医用機械工学第37回午前
第37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 2 です。図は傾斜角30°の摩擦のない斜面。
問題
図のような摩擦のない斜面上で質量2 kg の物体を保持していた。静止状態から滑り始めて3 秒間で滑る距離[m]に最も近いのはどれか。
ただし、重力加速度は9.8 m/s² とする。
- 1. 14
- 2. 22 ✓
- 3. 30
- 4. 38
- 5. 45
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 30%参考値
20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 — 22
図は傾斜角30°の摩擦のない斜面。物体にはたらく重力 mg のうち斜面に沿う成分 mg sin30° だけが物体を加速させる(斜面に垂直な成分 mg cos30° は垂直抗力とつり合う)。
途中式
運動方程式 ma=mg sinθ より、a=g sinθ(質量 m は消える=2 kg は使わない)
a=9.8×sin30°=9.8×0.5=4.9 m/s²
初速0の等加速度運動なので x=½at²
x=½×4.9×3²=½×4.9×9=22.05 m ≒ 22 m
【各選択肢の解説】
1. 14
❌ 誤り。3秒後の速さ v=at=4.9×3=14.7 m/s に近い値で、速さと距離を取り違えている。正しくは距離 x=½×4.9×3²=22.05 m である。
❌ 誤り。3秒後の速さ v=at=4.9×3=14.7 m/s に近い値で、速さと距離を取り違えている。正しくは距離 x=½×4.9×3²=22.05 m である。
2. 22
✅ 正しい(=正答)。斜面方向の加速度 4.9 m/s² で3秒間進む距離は ½×4.9×9=22.05 m で、最も近いのは22である。
✅ 正しい(=正答)。斜面方向の加速度 4.9 m/s² で3秒間進む距離は ½×4.9×9=22.05 m で、最も近いのは22である。
3. 30
❌ 誤り。正しくは x=½×4.9×3²=22.05 m で、30 m は大きすぎる。
❌ 誤り。正しくは x=½×4.9×3²=22.05 m で、30 m は大きすぎる。
4. 38
❌ 誤り。sin30°の代わりに cos30°(≒0.866)を使うと ½×9.8×0.866×9≒38.2 m になる。正しくは斜面方向の成分は sin30°で、22.05 m である。
❌ 誤り。sin30°の代わりに cos30°(≒0.866)を使うと ½×9.8×0.866×9≒38.2 m になる。正しくは斜面方向の成分は sin30°で、22.05 m である。
5. 45
❌ 誤り。斜面成分を取らずに自由落下の式 ½×9.8×9=44.1 m で計算した値に近い。正しくは加速度は g sin30°=4.9 m/s² で、22.05 m である。
❌ 誤り。斜面成分を取らずに自由落下の式 ½×9.8×9=44.1 m で計算した値に近い。正しくは加速度は g sin30°=4.9 m/s² で、22.05 m である。
【試験対策ポイント】
- 摩擦のない斜面(傾斜角θ)の加速度=g sinθ(質量に無関係)
- 初速0の等加速度運動:x=½at²、v=at
- sin30°=0.5、cos30°≒0.866。斜面に沿うのが sin、垂直が cos
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