試験問題集

J‐26. 6
機械・金属
試験問題集
受験番号
指示があるまで開いてはいけません。
注意事項
１．問題は全部で６題あり、解答時間は２時間です。
２．所定の解答用紙に解答してください。
３．問題集の余白は計算等に使用して差し支えありません。
４．こちらから渡したものは一切持って出てはいけません。
禁
転載
J－26.6 機械・金属
［No.１］次の各設問に答えよ。
１次の連立方程式を行列の方程式で表現せよ。
またガウスの消去法を用いてｘ、ｙ、ｚを求めよ。
（連立方程式）
ｘ＋ｚ＝４
ｘ＋ｙ＋ｚ＝６
ｙ＋ｚ＝５
２次の微分方程式の一般解 y（ｘ）を求めよ。
また、y（０）＝５、y'（０）＝０のとき y（ｘ）を特定せよ。
y''－２y'－３y＝－３
３下図のように同一平面上に原点 O、点 A、点 P があり、辺 OP の長さ＝L、辺 AP の
長さ＝M で拘束されている。点 P の座標（ｘ２、ｙ２）を点 A の座標（ｘ１、ｙ１）
で表せ。ただし、点 P は２点存在する。
P（ｘ2、ｙ2）
L
M
O
A（ｘ1、ｙ1）
Ｘ軸
J－26.6 機械・金属
［No.１］つづき
４
２本の電線が一定の間隔 R＝１ｃｍで平行に配置されている。両方の電線に同じ方
向に電流を流すと、両電線には引き合う力 F が加わる。直流電流 I＝100A を流した
とき加わる力は１ｍ当たり何 N か。ただし、空気中の透磁率μ0＝４π・１０－7 とす
る。
I
I
F
F
R
J－26.6 機械・金属
［No.２］次の各設問に答えよ。
下図のように中空矩形断面の片持ち梁が左端で水平に固定されているとき、
（１）中空矩形断面の梁の断面二次モーメントＩを求めよ。
（２）梁の右端を力点として下向きにＷ［Ｎ］の力がかかる時、右端の変位δを求め
よ。ただし、重力によるたわみは無視し、梁のヤング率＝E とする。
（３）右端に１０ｋｇの重りを溶接したとき、固有（共振）周波数ｆを求めよ。ただ
し、梁の質量は無視できるものとする。また、（２）において１Ｎの力で１ｍｍ変
位するものとする。
Ｌ
ａ
中心線
ｂ
ｂ
ａ
J－26.6 機械・金属
［No.３］次の各設問に答えよ。
１重量 5t の宇宙船が秒速 11km の速度で大気圏に突入し、秒速 1km まで減速したと
すれば、その時に生ずる熱量(kcal)を求めよ。ただし熱の仕事当量 J=427 kgf・m／kcal
とする。重力加速度＝9.8ｍ／ｓ2 として計算せよ。
２あるボイラで発生した蒸気を熱源に使用すると 300℃で毎時 500000kcal の熱を出す
ことができる。この蒸気を高熱源に、また 20℃の冷却水を低熱源として、この両温度
の間に可逆カルノーサイクルを行うとすると、この機関の出力(kW)および、冷却水に
捨てる熱量（kcal）を求めよ。1cal＝4.2J とする。
［No.４］次の各設問に答えよ。
レピア織機に使われるものに、下図のように、長さ２L の棒と長さ L の棒が中点 M で
回転自在に連結され、点 Q は上下に拘束され、点 O は回転自在に位置固定された機構が
ある。
（１）機構の名称を述べよ。
（２）他に直線運動を行える機構を２つ挙げよ。
（３）下図の機構において、点 P の運動は厳密な直線運動となる。
点 Q の X 座標値を Qx、点 P の Y 座標値を Py、角 MOQ＝θとして、両者の関係
を示せ。
点P
点O
Y
θ
PM＝OM＝QM＝L
中点 M
点Q
X
J－26.6 機械・金属
［No.５］次の各設問に答えよ。
１一般に塑性加工といわれる加工方法を３種あげ、それぞれの特徴を記述せよ。
２図に示す部品を旋盤で加工する。素材は外径 65mm の軟鋼丸棒である。次の各問に
答えよ。
A
○
B
○
M36 P4
φ
φ40
C
○
60
50
8
40
158
（１）
切削速度を V m／min、
加工部外径寸法を D mm とした場合、
旋盤主軸回転数 N rpm
を V、D を用いて表せ。
（２）素材を荒削りする場合、切削速度を 70m／min とすれば、主軸回転数はいくらに
設定すればよいか、rpm で答えよ。
（３）○
A 部の仕上がり寸法を測定するのに適した測定器は、次のどれか。
①マイクロメータ
②ノギス
③ダイヤルゲージ ④ポテンショメータ
（４）○
B 部のテーパは幾らか。
（５）○
C 部の外径寸法は幾らか。
（６）○
C 部の形状を説明せよ。
３金属板へ穿孔加工する場合、次の設問に答えよ。
（１）穿孔加工に特化された工作機械および工具を答えよ。
（２）穿孔加工に必要な切削条件を２つ答えよ。
J－26.6 機械・金属
［No.６］次の各設問に答えよ。
１次の文章の（）内に適当な語句を入れよ。
右図は、炭素 0.85％を含む鋼の平衡
状態図である。この鋼をγの領域まで
体であり、結晶格子は（ ② ）格子で
ある。これを徐々に冷却して S 点に達
1145℃
温度
加熱すると、この領域は均一な（ ① ）
γ
γ
α
P S
721℃
するとこの温度において（ ③ ）と
（ ④ ）とが同時に析出し、層状の組
織となる。これを（ ⑤ ）という。
0.85 1.7
4.3
6.67
C［％］
２次の（）の中に下の(A)～(K)の適当なものを選んで記号で答えよ。
「一般に鋳鉄は十分に徐々に冷却すると（ ① ）が（ ② ）中に発達した（ ③
になるが、これと同じ成分でも急冷すると（ ④ ）が（ ⑤
）中に存在する（ ⑥
）
）
になる。
」
(A)チルド鋳物
(B)パーライト組織
(F)黒鉛の長さ
(G)黒鉛
(H)Fe3C
(C)鉄
(D)バラ状
(I)炭素量
３下記金属の主成分を記せ。
（１）18-8 ステンレス（ 18％① ）
（ 8%② ）
（ ③ ）
（２）ハンダ
（ ④ ）（ ⑤ ）
（３）真鍮
（ ⑥ ）（ ⑦ ）
（４）ジュラルミン
（ ⑧ ）（ ⑨ ）
（ ⑩ ）
(J)巣
(E)ねずみ鋳鉄
(K)層状

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