令和5年度技術士第一次試験問題[基礎科目] 問Ⅰ-1-1 比強度当たりの価格を比較

著者:副業の宮殿|製造業に携わる現役エンジニア。技術士試験対策書籍をKindleで複数出版。技術ブログ「副業の宮殿」にて製造業DX・AI活用の情報を発信中。

この問題では、鉄鋼とCFRPの比強度(強度を密度で割った値)および比強度当たりの価格を比較する必要があります。

まず、比強度を計算します。

鉄鋼の比強度:
強度 = 400 MPa
密度 = 7,900 kg/m³

比強度 = 強度 / 密度 = 400 MPa / 7,900 kg/m³ = 0.0506 MPa·m³/kg

CFRPの比強度:
強度 = 2,000 MPa
密度 = 1,600 kg/m³

比強度 = 強度 / 密度 = 2,000 MPa / 1,600 kg/m³ = 1.25 MPa·m³/kg

比強度が高いのはCFRPです。

次に、比強度当たりの価格を計算します。

鉄鋼の比強度当たりの価格:
価格 = 60 円/kg

比強度当たりの価格 = 価格 / 比強度 = 60 円/kg / 0.0506 MPa·m³/kg = 1,185 円/(MPa·m³)

CFRPの比強度当たりの価格:
価格 = 16,000 円/kg

比強度当たりの価格 = 価格 / 比強度 = 16,000 円/kg / 1.25 MPa·m³/kg = 12,800 円/(MPa·m³)

比強度当たりの価格が高いのはCFRPです。

鉄鋼の比強度当たりの価格の約10倍です。

以上の計算から、最も適切な選択肢は以下となります。

5.
ア:強度を密度  イ:CFRP  ウ:10

 

[解答]⑤

 

参考:

過去問ドットコム

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