消防設備士乙種5類　⑤ 機械の基礎（材料・荷重・応力）

金属材料（鋼・鋳鉄・非鉄金属）の特性、引張・圧縮・せん断・曲げなどの荷重の種類、応力とひずみの関係、安全率の考え方を学ぶ分野です。避難器具の支柱・取付具・滑車などの強度設計を理解する基礎となります。応力＝力÷断面積などの計算問題は頻出のため、公式と単位を正確に押さえることが重要です。

この分野の問題79問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。

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第263問鉄鋼材料のうち炭素含有量が約2.14％から6.67％のものを何と呼ぶか。

A純鉄
B軟鋼
C炭素鋼
D鋳鉄

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正解：D．鋳鉄

炭素含有量が2.14〜6.67％の鉄鋼を鋳鉄といい、これより炭素が少ないものを鋼と呼びます。

消防設備士乙種5類 ⑤ 機械の基礎（材料・荷重・応力）

第263問鉄鋼材料のうち炭素含有量が約2.14％から6.67％のものを何と呼ぶか。

第264問鋳鉄の一般的な性質として正しいものは次のうちどれか。

第265問鋳鉄の機械的性質に関する記述で誤っているものはどれか。

第266問合金鋼の主な目的として最も適切なものはどれか。

第267問ステンレス鋼が優れた耐食性を持つ主な理由はどれか。

第268問炭素鋼において炭素含有量が増加した際の機械的性質の変化として正しいものはどれか。

第269問炭素鋼の衝撃値（靱性）と炭素含有量の関係について正しい記述はどれか。

第270問鉄のさびに関する記述のうち正しいものはどれか。

第271問切削工具や刃物に適している鋼材の条件として正しいものはどれか。

第272問代表的なステンレス鋼である「18-8ステンレス鋼」の主な合金成分の組み合わせはどれか。

第273問鋼の熱処理の一種である「焼入れ」の主な目的はどれか。

第274問焼入れを行った鋼の組織として現れる非常に硬い組織を何というか。

第275問鋼の熱処理の一種である「焼戻し」の主な目的はどれか。

第276問鋼の熱処理の一種である「焼なまし」の操作方法として正しいものはどれか。

第277問鋼の熱処理の一種である「焼ならし」の主な目的はどれか。

第278問焼なましと焼ならしの冷却方法の違いとして正しいものはどれか。

第279問表面硬化処理の目的として最も適切なものはどれか。

第280問炭素鋼の状態図において高温で現れる炭素を多く固溶する組織を何というか。

第281問熱処理の操作に関する説明として誤っているものはどれか。

第282問鉄と炭素の合金である炭素鋼の常温における純鉄に近い柔らかい組織を何というか。

第283問純銅の一般的な性質として正しいものはどれか。

第284問銅と亜鉛の合金であり加工性が良く日用品や機械部品に広く使われるものを何というか。

第285問銅とスズの合金であり耐食性や耐摩耗性に優れ歯車などに用いられるものを何というか。

第286問アルミニウムの一般的な性質として正しいものはどれか。

第287問アルミニウムの空気中における変化として正しいものはどれか。

第288問ジュラルミンを構成する主な金属成分の組み合わせとして正しいものはどれか。

第289問マグネシウムの性質として正しいものはどれか。

第290問ダイカスト鋳造法の説明として最も適切なものはどれか。

第291問低融点合金が主に利用される消防用設備等の部品はどれか。

第292問チタンの性質に関する記述として正しいものはどれか。

第293問物理学における「仕事」の定義として正しいものはどれか。

第294問仕事の単位である「ジュール(J)」と同じ意味を持つ単位の組み合わせはどれか。

第295問単位時間あたりに行う仕事の割合を表す「仕事率(動力)」の単位はどれか。

第296問高い位置にある物体が持っているエネルギーを求める公式はどれか（質量m、重力加速度g、高さhとする）。

第297問運動している物体が持っているエネルギーを求める公式はどれか（質量m、速度vとする）。

第298問摩擦や空気抵抗がない場合、物体の位置エネルギーと運動エネルギーの和が常に一定に保たれる法則を何というか。

第299問質量10kgの物体を水平な床に沿って一定の速度で5m移動させた。このとき物体を引く力が常に20Nであった場合、この力がした仕事は何Jか。

第300問ある機械が400Jの仕事を10秒間で行った。この機械の仕事率は何Wか。

第301問質量2kgの物体が高さ5mの場所にあるとき、この物体が持つ重力による位置エネルギーは約何Jか（重力加速度を9.8m/s2とする）。

第302問質量と重力の関係について、質量1kgの物体に働く重力の大きさは約何Nか。

第303問摩擦力の働く向きについて正しい記述はどれか。

第304問最大静止摩擦力(F)と垂直抗力(N)の関係を表す公式として正しいものはどれか（静止摩擦係数をμとする）。

第305問同一の接触面における静止摩擦係数と動摩擦係数の大小関係として正しいものはどれか。

第306問摩擦力の大きさと接触面積の関係について正しい記述はどれか。

第307問摩擦係数(μ)の単位として正しいものはどれか。

第308問水平な床の上に置かれた質量50kgの物体を動かそうとした。静止摩擦係数が0.4の場合、物体が動き出す直前の最大静止摩擦力は約何Nか（重力加速度を9.8m/s2とする）。

第309問斜面上に置かれた物体が滑り落ちようとするとき、摩擦力の大きさに直接影響を与える力はどれか。

第310問機械の可動部において摩擦を減らすための一般的な方法として誤っているものはどれか。

第311問メートルねじの呼びを表す際に、ねじの直径の前に付ける記号はどれか。

第312問ねじの「ピッチ」の定義として正しいものはどれか。

第313問ねじの「リード」の定義として正しいものはどれか。

第314問一条ねじにおけるリード(l)とピッチ(p)の関係として正しいものはどれか。

第315問ねじの寸法を表す「有効径」の説明として正しいものはどれか。

第316問鋳鉄のような脆性材料を設計する際、一般的に材料の基準強さとして用いられる値はどれか。

第317問機械の組み立てで用いられる「押さえボルト（タップボルト）」の一般的な使用方法として正しいものはどれか。

第318問「植込みボルト（スタッドボルト）」の特徴として正しいものはどれか。

第319問「アイボルト」の主な使用目的として正しいものはどれか。

第320問機械の振動などによるねじの緩みを防ぐための方法として誤っているものはどれか。

第321問機械要素である「軸受（ベアリング）」の主な役割はどれか。

第322問軸に対して直角な方向（軸の半径方向）に働く荷重を何と呼ぶか。

第323問軸の長さ方向（軸に平行な方向）に働く荷重を何と呼ぶか。

第324問滑り軸受（ジャーナル軸受）の特徴として転がり軸受と比較して正しい記述はどれか。

第325問転がり軸受の特徴として滑り軸受と比較して正しい記述はどれか。

第326問滑り軸受と転がり軸受の比較において、一般的に「高速回転」で「起動摩擦が小さい」のはどちらか。

第327問「深溝玉軸受」の一般的な特徴として正しいものはどれか。

第328問「円筒ころ軸受」の特徴として玉軸受と比較して正しい記述はどれか。

第329問「スラスト玉軸受」の使用目的として正しいものはどれか。

第330問ボイルの法則に関する説明として正しいものはどれか。

第331問シャルルの法則に関する説明として正しいものはどれか。

第332問ボイル・シャルルの法則を表す関係式として正しいものはどれか（圧力をP、体積をV、絶対温度をTとする）。

第333問セルシウス温度（℃）を絶対温度（K）に変換する式として正しいものはどれか。

第334問標準大気圧（1気圧）を示す水銀柱の高さは何mmHgか。

第335問標準大気圧（1気圧）をSI単位系のパスカル（Pa）で表した値として最も近いものはどれか。

第336問温度が一定のまま、ある気体の圧力を2倍に圧縮した。このとき気体の体積はどうなるか。

第337問圧力が一定のまま、ある気体の絶対温度を2倍に加熱した。このとき気体の体積はどうなるか。

第338問ある気体を27℃から54℃に加熱した。圧力が一定である場合、体積は正確に2倍になるか。

第339問密閉された頑丈な金属容器内に気体が入っている。この容器を加熱して絶対温度を2倍にしたとき、容器内の圧力はどうなるか。

第340問鋳鉄の炭素量と性質の関係について、ひっかけとして誤っている記述はどれか。

第341問ステンレス鋼が錆びにくい理由として正しい成分構成はどれか。

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