技術士一次試験・選択問題の解答例を公開！解答の考え方やポイントも解説。
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目次
正答
② α＝(1／√3)g、T＝(2／√3)mg
解き方のポイント
非慣性系（加速する電車の中）で考える問題です。電車と一緒に動く立場に立ち、慣性力を実在の力として扱うのがコツになります。
振り子には2つの力が働きます。鉛直下向きの重力 mg と、進行方向と逆向きの慣性力 mα です。これを糸に垂直な方向と糸に沿う方向に分解します。
糸に垂直な方向のつりあい（この方向には張力が働かないので、重力成分と慣性力成分が釣り合います）
mg sin30°＝mα cos30°
α＝g・(sin30°／cos30°)＝g tan30°＝(1／√3)g
振れ角の正接が加速度と重力加速度の比になる、という関係です。tanθ＝α／g と覚えておけば、この種の問題は一瞬で解けます。
糸に沿う方向のつりあい（張力が重力成分と慣性力成分の和と釣り合います）
T＝mg cos30°＋mα sin30° ＝mg×(√3／2)＋m×(1／√3)g×(1／2) ＝(√3／2)mg＋(1／(2√3))mg＝(2／√3)mg
張力はmgより大きくなります。 2／√3≒1.15 なので約15%増しです。加速時は静止時より糸に強い力がかかる、という感覚と一致するので検算に使えます。①④のようにmgより大幅に大きい値は過大です。
この問題で問われている知識
慣性力／非慣性系／力のつりあい／張力／tanθ＝α/g／ベクトルの分解
