平成29年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-17は、垂直な壁に作用する静水圧の全水圧と、その作用点を求める問題です。奥行方向の幅は1として考えます。

この問題のポイント

この問題は、水圧が三角形分布になることを分かっているかを問うものです。引っかけの核心は作用点が水面からh÷2でなく2h÷3である点で、長方形分布だと思うとh÷2を選びます。

全水圧と作用点の2つを同時に問う組合せ形式です。片方だけ合っている選択肢が並んでいます。

※ 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（最も適切な組合せ）

＞ この論点をやさしく解説：静水圧｜全水圧と圧力の中心

各選択肢の正誤

全水圧と作用点をそれぞれ求めてから組合せを探します。どちらも三角形の性質から出ます。

選択肢2と3はどちらか一方だけが正しい形です。片方で満足して選ぶと落ちます。

選択肢4のポイント（ここが誤り）

静水圧は水面でゼロ、深さhの底でρghまで直線的に増える三角形分布です。全水圧はその三角形の面積なので、ρgh×h÷2＝ρgh²÷2になります。

作用点は分布の図心にあります。三角形の図心は底辺側に寄るので、水面から測って2h÷3の位置です。

h÷2という値は長方形分布のときの図心です。水圧が深さに比例することを忘れると、この値を選んでしまいます。

覚え方

• 全水圧は三角形の面積でρgh²÷2
• 作用点は三角形の図心で水面から2h÷3
• h÷2は長方形分布のときの値

理解度チェック

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