PTカコモン理学療法士国家試験 過去問・解説

第48回 理学療法士国家試験 午前 第69問

運動学第48回午前

第48回 理学療法士国家試験 午前 第69問(運動学)の正答は 2 です。力のモーメント(トルク)は「力の大きさ × モーメントアーム(回転中心から作用線への垂線の長さ)」で求めます。

問題
同一平面内に働く力ベクトルF₁とF₂が同じ平面上の点Oの回りに作るモーメントMを表す式はどれか。 ただし、OからベクトルF₁とF₂の作用線に下ろした垂線の長さをそれぞれa、bとする。
  1. 1. M = F₁ + F₂
  2. 2. M = aF₁ + bF₂
  3. 3. M =(aF₁ + bF₂)/ 2
  4. 4. M =(F₁ + F₂)/(a + b)
  5. 5. M =(F₁ + F₂)(a + b)

正答:2番

次の問題から答えを隠して1問ずつ出題。記録は残りません — 記録・弱点分析つきは無料アプリ
スポンサーリンク(広告)
解説
■ 正答:2番 — M = aF₁ + bF₂

力のモーメント(トルク)は「力の大きさ × モーメントアーム(回転中心から作用線への垂線の長さ)」で求めます。同一平面上で点Oまわりに作用する複数の力によるモーメントは、それぞれのモーメントの和になるため、M = aF₁ + bF₂ となります。


【各選択肢の解説】

1. M = F₁ + F₂
❌ 誤り。力を足しただけではモーメントになりません。距離(モーメントアーム)を掛けていないため単位も合わず、これは合力の大きさに相当します。
2. M = aF₁ + bF₂
✅ 正しい。F₁のモーメントは aF₁、F₂のモーメントは bF₂ で、これらの和が点Oまわりの合成モーメントになります。
3. M =(aF₁ + bF₂)/ 2
❌ 誤り。モーメントの和を2で割る根拠はありません。平均を取る操作は物理的意味をもちません。
4. M =(F₁ + F₂)/(a + b)
❌ 誤り。モーメントは距離で「割る」のではなく「掛ける」量です。距離が長いほどモーメントは大きくなります。
5. M =(F₁ + F₂)(a + b)
❌ 誤り。展開すると aF₁ + aF₂ + bF₁ + bF₂ となり、対応しないアームと力の積(aF₂・bF₁)が余分に加わってしまいます。

【試験対策ポイント】

・モーメント M = F × d(単位はN・m)。dは回転軸から力の作用線に下ろした垂線の長さであって、軸から作用点までの距離ではない点に注意。斜めに力が働く場合は d = 距離 × sinθ となる。
てこの原理:支点まわりのモーメントが釣り合う(F₁a = F₂b)。第1のてこ=支点が中央(環椎後頭関節での頭部保持)、第2のてこ=荷重点が中央(つま先立ち)、第3のてこ=力点が中央(肘屈曲、身体で最も多い)。
・臨床応用:杖を健側に持つ、荷物を体幹に近づけて持つ、といった指導はいずれもモーメントアームを短くして関節への負荷を減らすという同じ原理で説明できる。

📗 PTカコモンの学習教材

この問題でつまずいた範囲は、PT国試ノート「運動学」該当の章でまとめて復習できます。過去問だけでは埋まらない「なぜそうなるか」を、頻出ポイントに絞って体系的に読めます。赤シート・覚えたチェック・印刷に対応。

▶ この範囲のノートを開く
無料 / 12科目・全84章。運動学・解剖学・生理学は無料で読めます。
✍️ この解説の作成・点検

ST-Toolbox編集部(リハビリテーション領域の国家資格を持つ現役専門職が運営)が、理学療法士領域の有資格者の知見と標準的な教科書・ガイドラインに基づいて作成・点検しています。解説の下書きにはAIを活用し、人が確認・点検したうえで公開しています。

それでも誤りが残ることがあります。「おかしいな」と思ったらお問い合わせから気軽に教えてください。確認のうえ修正し、皆さんと一緒に解説を育てていきます。

編集・監修方針を見る →

スポンサーリンク(広告)
\ この1問で終わりにしない /
理学療法士の過去問、ぜんぶ無料で解ける
無料で過去問演習を始める ▶
登録30秒・ずっと無料
関連

▶ 第48回 全問一覧

▶ 運動学 の過去問一覧

スポンサーリンク(広告)