技術士第二次試験　必須科目（択一式）　14年度解答検討

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平成１４年度技術士第二次試験の必須科目・択一式の問題を検討してみました。 　私自身、不勉強な部分もあり、確実に正解と言えない部分や不明な問題があります。皆様方で検討くださるよう、是非よろしくお願いいたします。 なお私が正解と自信のある番号は赤色で、全く自信のないものは青色で表示しております。

番号	問題の検討	正解と思われる番号
１	水準器は面の水平度を計る測定器である。水準器単独では平面度は測定できない。よって誤っているのは�Cと思われる。	４
２	放電加工は加工液中でパルス放電の熱エネルギーを利用した加工法である（出典：基本書P755）。よって正解は�B	３
３	ガスタービン機関の長所は次のようなものが挙げられる。・振動が少ない。 ・大きさ・重量に比べて高い出力が得られる。 ・ノッキングの心配がなく、質の悪い燃料でも使用可能。 ・COやHCの生成が少なく、排ガス面で有利である。・潤滑油の消費が少ない。よって正解は�C ガスタービン機関の長所は次のようなものが挙げられる。 ・振動が少ない。 ・大きさ・重量に比べて高い出力が得られる。 ・ノッキングの心配がなく、多種類の燃料が使用可能。 ・COやHCの生成が少なく、排ガス面で有利である。 ・潤滑油の消費が少ない。 しかし、Ｃ重油（低質重油）はタービンの腐食の原因となるバナジュームやナトリウムなどの不純物を多く含んでおり使えない。 　よって正解は�A　　（９月５日訂正しました）	４　　 ２
４	カルノーサイクルは２つの熱源間で働くサイクルのうちで最も熱効率の高いサイクルである。カルノーサイクルの熱効率は（出典：基本書P580） 　η＝１−Ｔｈ／Ｔｌ 　問題の温度を当てはめると 　η＝1-(15+273.15)/(450+273.15) 　　＝0.601 答え：約６０％　よって正解は�A	２
５	図の伝達関数を一つの伝達関数で表現すると�Dとなる。（出典：基本書P788表10･16）　よって正解は�D	５
６	インピーダンス制御は力から変位への変換に慣性質量、粘性摩擦、剛性（スチフネス）の３つのパラメータによって行われる。よって�@が正解	１
７	輪重差は車輪径や台車の水平度に差があると発生する。測定値のばらつきはノイズやガタによって発生するものと思われる。よって正解は�Cと思う。（かなり怪しい。どなたかわかりませんか） 輪重差は車輪径や台車の水平度に差があると発生する。 測定値のばらつきはノイズやガタによって発生するものと思われる。よって正解は�A　（９月５日訂正）	４ ２
８	不明（どなたかわかりませんか？）　計算すると１．７ｍｍになるんですが。 基本書（機械実用便覧）P74表2･3によると 　f=(1/2π)√(k/m)  　k=3EI/L^3 ここで　k:ばね定数　　m:おもりの質量  　　　　E:ヤング率　　 I:断面係数　     L：はりの長さ とあります。したがって 　f1/f2=√(k1/k2)=√(I1/I2)=√(h13/h23) となります。したがって 　(f1/f2)2=(h1/h2)3 　(30/23)2=(h1/1)3          h1=1.193→約1.2mm よって正解は�B　　（９月４日訂正しました）	？ ３
９	流路内の流れにおいて圧力損失�冪0は 　�冪0=ζρv2/2 　で表現される。（出典：基本書P501） 　上式において流速vが２倍になると圧力損失はおよそ４倍になる。よって正解は�Cと思われる。	４
１０	水素浸食：低合金鋼が高温・高圧の水素環境下で使用されると、内部にミクロンオーダーのメタン気孔が発生して、材料の機械的性質や延性が劣化する現象。 クリープ：材料に一定温度のもとで一定の荷重を負荷した状態が長時間続くと、材料の変形が増加する現象をいう。 応力腐食割れ：金属材料に引張応力と腐食作用が同時に作用したとき，ある一定の時間経過の後に発生する割れのこと。 浸炭：鋼の表面層の炭素含有量を増加させるために浸炭剤中で熱処理し、表面だけを焼き入れる． 窒化：鉄鋼部品の表面だけを硬化させ，耐摩耗性や耐疲労性などを向上させる表面硬化処理の一種。窒化鋼をアンモニア雰囲気中で約500℃に保ち，Nを拡散浸透させる方法やKCNやNaCN中に漬けてNを浸透させる液体窒化法がある。 これより題意に対し最も適切なのは応力腐食割れとなる。ただし「はんだ」のような金属は常温でもクリープを生じる。 よって�Bが正解と思われる。	３
１１	損失が最も小さくなる角度は広がり角θで変わる。基本書P505図7.16によると約５°付近であることがわかる。（出典：基本書P505）よって正解は�Bと思われる。	３
１２	レイノルズ数Reは無次元数であり、次の式で表される。（出典：基本書P497） Ｒｅ＝（慣性力）／（粘性力）＝ρvＬ／ν この式より、レイノルズ数は流速に比例し、慣性力と粘性力の比であることがわかる。また層流から乱流へ遷移する場合は、ほぼ一定のレイノルズ数が対応し、約２３００を越えると乱流となる。よって誤っているのは�D	５
１３	油圧装置に気泡が混入すると、シリンダが息つき現象を起こしたり、ポンプがキャビテーション現象を起こすなど、油圧装置に悪影響を及ぼす。そのため装置内の気泡は除去することが重要。よって誤っているのは�@ 油圧回路では、作動油に若干の泡が含まれる。そのため作動油に求めれる性質として「消泡性」が求められる。一方油圧ポンプの設置位置は油漏れ防止のために油面より上に設置する。　以上より、油に含まれる気泡は装置にとってはよくないが、これは作動油の消泡性に関係することであって、設問として誤っているのは�Dが妥当。　　（９月４日訂正しました） 作動油の気泡は、ポンプ吸収側からの混入、配管系やバルブ類などの圧力低下が生ずる場所における溶解空気の分離、タンクへのもどり側における空気の巻込み、油温管理の不適、異種油の混入などによって生じる。この油中気泡の影響は、次のようなトラブルの原因になり装置の機能を害する。 ・ポンプのキャビテーションによる吐出量低下、エロ−ジョンの発生、 ・異常音の発生 ・作動不良、誤動作の発生 ・油面位置判定の困難や、タンクからの作動油のオーバーフロー ・作動油の劣化や黒化の促進 　またポンプの設置位置を油面より下げることで、吸入抵抗を下げ、キャビテーションや騒音、振動を抑える。 よって誤っているものは�@  （９月１３日訂正しました）	１ ５ １
１４	グラファイトグリースは潤滑性に優れている。よって誤っているのは�B �Dの記述は、中速回転以上の軸受けに対する記述ではないかと思います。低速回転軸受けとか、グリースを強制的に押し出す必要性のある回転シールには当てはまらない。(９月３日訂正しました） 　グリース量が多すぎると回転によってグリースがかくはんされ，温度が高くなり，劣化を早めるばかりでなく，軟化を促進し，漏れを生じるので注意を要する．」とありました。一方、Caグリースでは構造安定上少量の水分を含んでおり、使用温度が高いと水分が蒸発してグリースの網目構造が破壊され潤滑性が失われる。 　設問の「めいっぱいは入れない」は程度の差はありますが、設問として正しい。よって誤りは�A。　（９月４日訂正しました）	３ ５ ２
１５	｛3･sin30°＋0.4･(3･cos30°)｝×２=５Nm 　　 よって正解は�@ １）準静的に動かした場合の仕事： Ｅ１　Ｅ１＝｛3･sin30°＋0.4･(3･cos30°)｝×2=5 (Nm) ２）運動エネルギー： Ｅ２　Ｅ２＝1/2×（mv2）･････(1) 初速度を０とすると距離Ｓ＝1/2ｘαｘt2 題意よりＳ＝２ｍ、加速度α＝4.9m/s2 よって 時間t＝2／√4.9 ２ｍ移動時点での速度v＝αｘt＝4.9×2/√4.9＝2×√4.9 ･････(2) 物質の質量は　質量ｍ＝3(N)/9.8(m/s2) ･････(2) (1),(2),(3)より　 Ｅ２＝1/2×3(N)/9.8(m/s2)×(2×√4.9)2＝3(Nm) したがって全仕事Ｅは　 Ｅ＝Ｅ１＋Ｅ２＝５(N)＋３(N)＝８(N) よって正解は�A　　（９月５日訂正しました） ｛3･sin30°＋0.4･(3･cos30°)｝×２=５Nm 　　 よって正解は�@　　（９月１７日訂正しました）	１ ２ １
１６	ファジィ制御とはＩＦ−ＴＨＥＮ形式で記述されたルールにより、推論を行うことで制御を行う。この形式の利点は、人間の経験的な知識を表現しやすいことが挙げられる。よって正解は�C	４
１７	それぞれの単位の組合せで成績係数は無次元数 よって誤っているのは�D	５
１８	土壌汚染対策法：第１条「この法律は、土壌の特定有害物質による汚染の状況の把握に関する措置及びその汚染による人の健康に係る被害の防止に関する措置を定めること等により、土壌汚染対策の実施を図り、もって国民の健康を保護することを目的とする。」 問題の内容は第２章「土壌汚染状況調査」及び第４章「土壌汚染による健康被害の防止措置」 ＰＣＢ特別措置法（ポリ塩化ビフェニル廃棄物の適正な処理の推進に関する特別措置法）：施行例第２条「法第十条の政令で定める期間は、法の施行の日から起算して十五年とする。」 京都議定書の削減目標は「少なくとも5％削減」である。 ＰＲＴＲ法　第５条で排出量等の把握及び届出が義務付けられている。 よって誤っている組合せは�C	４
１９	高出力ＹＡＧレーザ加工機は、光ファイバー伝送によるフレキシブルな加工ができることから、電機、機械、特に自動車工業における３次元的溶接・切断において導入されている。よって正解は�A 　ＹＡＧレーザの用途は一般部品加工（切断、穴あけ、溶接、表面改質）が多く、マーキング４１％、溶接・切断・穴あけ４０％の割合。よって「金属の三次元切断への用途が最も多い」という設問は間違い。�Dは設問のとおりであり、正解は�D。　　（９月４日訂正しました） 　材料物体として固体材料を用いたレーザをさすが、同じ固体でも半導体の場合はかなり様子が異なるため、これを半導体レーザとよんで区別し、絶縁性固体材料を用いたもののみを固体レーザとよぶ。また固定レーザの効率は「〜４％程度」、半導体レーザは「〜１００％」である。 設問�AについてはＹＡＧレーザの用途は一般部品加工（切断、穴あけ、溶接、表面改質）が多く、マーキング４１％、溶接・切断・穴あけ４０％の割合である。 設問�Cについては「光の干渉を利用した方法」の方が計測精度は高い。 　よって「解答なし」もしくは�@？　（９月５日訂正）	２ ５ なし
２０	ノートパソコンは薄さ、軽さを追求したもので薄型化、軽量化、低消費電力化の要望が強くなっている。また冷却システムは主に、ファンとマイクロヒートパイプにアルミダイキャストや薄いプレートを組み合わせたヒートシンクが使用されている。 　また近年，小型化・軽量化により落下衝撃に強いノートパソコンの開発が望まれており、特にＨＤＤには，ユーザの大切なデータが格納されており，データ保護のため，耐衝撃性を考慮した設計技術が課題になってきている。よって�@が正解と思われる。	１