技術士一次 力学ノート

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平成25年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-2 を解説、三相図で分母を確かめる

平成25年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-2は、土粒子・水・空気の三相図を見て、土の状態量を表した式のうち正しいものを選ぶ問題です。

この問題のポイント

この問題は、5つの状態量の分母を正しく覚えているかを問うものです。引っかけの核心は分母に余計なものを足してある点で、分子はどれも正しく書いてあります。

選択肢1だけは分数がひっくり返っています。単位を見れば気づけます。

※ 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つの式は分母だけが違います。1つずつ正しい分母と突き合わせます。

選択肢正誤解説
1 土粒子の密度 ρs=Vs÷ms×(誤り)分子と分母が逆。密度は質量を体積で割る
2 間隙比 e=Vv÷Vs○(正しい)間隙の体積を土粒子の体積で割る
3 間隙率 n=Vv÷(Vs+Vw)×100×(誤り)分母は全体の体積V
4 含水比 w=mw÷(ms+mw)×100×(誤り)分母は土粒子の質量ms
5 飽和度 Sr=Vw÷V×100×(誤り)分母は間隙の体積Vv

選択肢1は単位がg/cm³と書いてあるのに体積を質量で割っています。単位から先に落とせます。

選択肢2のポイント(ここが誤り)

分母を覚えるときは「何に対する割合か」を言葉で言い直すと混ざりません。間隙比は土粒子に対する間隙、間隙率は全体に対する間隙です。

含水比は土粒子の質量に対する水の質量で、100%を超えることがあります。分母に水を含めないので、水が多い軟弱粘土では200%を超えることもあります。

飽和度は間隙の体積に対する水の体積です。間隙が水で満たされれば100%になります。

覚え方

  • 間隙比の分母は土粒子、間隙率の分母は全体
  • 含水比の分母は土粒子の質量
  • 飽和度の分母は間隙の体積

理解度チェック

Q.

間隙比と間隙率はどこが違うか。

分母です。間隙比は土粒子の体積、間隙率は全体の体積で割ります。

Q.

含水比が100%を超えることはあるか。

あります。分母に水を含めないので、軟弱粘土では200%を超えることもあります。

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出典

  • 公益社団法人 日本技術士会「平成25年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」2ページ Ⅲ-2
  • 公益社団法人 日本技術士会「平成25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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