技術士一次 力学ノート

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平成23年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅳ-4 を解説、湿潤から乾燥へ直してから1を引く

平成23年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅳ-4は、湿潤単位体積重量・含水比・土粒子の比重から間隙比を求める式を選ぶ問題です。5つの式のうち正しいものを選びます。

この問題のポイント

この問題は、湿潤から乾燥への換算をしてから間隙比の式に入れられるかを問うものです。引っかけの核心は(1+w)を掛け忘れる点で、その形が2つ置いてあります。

最後に1を引くかどうかで、さらに2つに分かれます。2段階で絞れます。

※ 問題文と選択肢そのものは、公益社団法人 日本技術士会が公開している公式PDFで確認できます。

正答:選択肢4(最も適切なもの)

> この論点をやさしく解説:土の三相|含水比も間隙比も分母は土粒子

各選択肢の正誤

5つの式は(1+w)の有無と、1の扱いの組合せです。順に確かめます。

選択肢正誤解説
1 w×Gsγw÷γt×(誤り)(1+w)でなくwを掛けている
2 w×Gsγw÷γt−1×(誤り)同じく(1+w)になっていない
3 (1+w)×Gsγw÷γt×(誤り)1を引き忘れた形。この値は1+eを表す
4 (1+w)×Gsγw÷γt−1○(正しい)乾燥に直してから1を引いた形
5 (1+w)×Gsγw÷γt+1×(誤り)符号が逆

選択肢3と4は1の扱いだけが違います。定義から組み立てれば決まります。

選択肢4のポイント(ここが誤り)

湿潤単位体積重量は水を含んだ重さです。乾燥単位体積重量は γd=γt÷(1+w) で求められます。

間隙比は e=Gsγw÷γd−1 なので、γdを代入すると (1+w)×Gsγw÷γt−1 になります。

Gsγwは土粒子の単位体積重量です。それを乾燥単位体積重量で割ると全体の体積を土粒子の体積で割った値になり、1を引くと間隙比が出ます。

覚え方

  • まずγd=γt÷(1+w) に直す
  • e=Gsγw÷γd−1
  • 1を引き忘れると1+eになる

理解度チェック

Q.

湿潤単位体積重量から乾燥単位体積重量を求める式は何か。

γd=γt÷(1+w)です。含水比の分だけ割ります。

Q.

間隙比を単位体積重量から求める式は何か。

e=Gsγw÷γd−1です。乾燥単位体積重量を使います。

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出典

  • 公益社団法人 日本技術士会「平成23年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」2ページ Ⅳ-4
  • 公益社団法人 日本技術士会「平成23年度 技術士第一次試験 試験問題の正答」

※ 問題文と選択肢は掲載していません。上の表は各選択肢で問われている論点で、実際の設問は公式PDFで確認できます。

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構造設計の実務を続けながら、試験に出る力学の解き方を書き残しています。

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