技術士一次 力学ノート

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平成24年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅳ-18 を解説、有義波は波高で選ぶ

平成24年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅳ-18は、海の波に関する問題です。この問題では、5つの記述のうち最も不適切なものを選びます。

この問題のポイント

この問題は、有義波の作り方を分かっているかを問うものです。引っかけの核心は並べる基準が波高か周期かで、周期で並べると書いてあります。

選択肢1に有義波高の定義が正しく書いてあります。同じ言い回しなので、突き合わせれば違いが見えます。

※ 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2(最も不適切なもの)

> この論点をやさしく解説:ベルヌーイの定理で管の途中の圧力を出す|答えは負圧になる

各選択肢の正誤

5つのうち4つは波の基本用語です。誤りは1つで、並べる基準が変えてあります。

選択肢正誤解説
1 波高を大きいものから並べ、上から3分の1に当たる個数を平均した値を有義波高という○(正しい)波高で選ぶ
2 周期を長いものから並べ、上から3分の1に当たる個数を平均した値を有義波周期という×(誤り)波高で選んだ上位3分の1の波の周期を平均する
3 波全体の中で波高が最大のものを最高波高という○(正しい)定義そのもの
4 波長をLとするとき、2π÷Lで定義される量を波数という○(正しい)単位長さあたりの波の数
5 波形勾配H÷Lが大きくなると波形は上下が非対称になる○(正しい)尖った波になる

選択肢1と2は言い回しがほとんど同じです。並べる基準が波高か周期かだけを見る必要があります。

選択肢2のポイント(ここが誤り)

有義波は波高で選んだ1つの集団です。その集団に対して波高を平均すれば有義波高、周期を平均すれば有義波周期になります。

選ぶ基準はどちらも波高です。周期で選び直すと別の集団になってしまうので、有義波周期の定義になりません。

有義波が使われるのは、目視で観測した波高や周期に近い値になるためです。だから設計波として広く使われます。

覚え方

  • 有義波は波高で上位3分の1を選ぶ
  • その集団の周期を平均すれば有義波周期
  • 波数は2π÷L

理解度チェック

Q.

有義波周期はどうやって求めるか。

波高で選んだ上位3分の1の波について、その周期を平均します。

Q.

波数の定義は何か。

2π÷Lです。波長をLとしたときの単位長さあたりの波の数になります。

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出典

  • 公益社団法人 日本技術士会「平成24年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」9ページ Ⅳ-18
  • 公益社団法人 日本技術士会「平成24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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