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令和2年度技術士第一次試験問題の正解と解説【基礎科目1群】

令和2年度に実施された「令和2年度技術士第一次試験問題」の解答と解説になります。

問題文及び解答は経済産業省のHPにある「公益社団法人日本技術士会 過去問題」から引用しています。

解説は私の見解になります。解説が間違っている可能性もありますので、予めご了承ください。

 

基礎科目1群の内容は?

「基礎科目1群(設計・計画に関するもの)」の内容は以下の通りです。

  • Iー1ー1 ユニバーサルデザイン
  • Iー1ー2 統計解析(正規分布の合成)
  • Iー1ー3 強度
  • Iー1ー4 コストの計算
  • Iー1ー5 製図法
  • Iー1ー6 システムの信頼度

Iー1ー1 ユニバーサルデザイン

Iー1ー1

ユニバーサルデザインに関する次の記述について、ア~エに入る語句の組合せとして最も適切なものはどれか。

 北欧発の考え方である、障害者と健常者が一緒に生活できる社会を目指す(ア)、及び、米国発のバリアフリーという考え方の広がりを受けて、ロナルド・メイス(通称ロン・メイス)により1980年代に提唱された考え方が、ユニバーサルデザインである。ユニバーサルデザインは、特別な設計やデザインの変更を行うことなく、可能な限りすべての人が利用できうるよう製品や(イ)を設計することを意味する。ユニバーサルデザインの7つの原則は、(1)誰でもが公平に利用できる、(2)柔軟性がある、(3)シンプルかつ(ウ)な利用が可能、(4)必要な情報がすぐにわかる、(5)(エ)しても危険が起こらない、(6)小さな力でも利用できる、(7)じゅうぶんな大きさや広さが確保されている、である。

  1. (ア)カスタマイゼーション (イ)環境 (ウ)直感的 (エ)ミス
  2. (ア)ノーマライゼーション (イ)制度 (ウ)直感的 (エ)長時間利用
  3. (ア)ノーマライゼーション (イ)環境 (ウ)直感的 (エ)ミス
  4. (ア)カスタマイゼーション (イ)制度 (ウ)論理的 (エ)長時間利用
  5. (ア)ノーマライゼーション (イ)環境 (ウ)論理的 (エ)長時間利用

正解と解説

3 (ア)ノーマライゼーション (イ)環境 (ウ)直感的 (エ)ミス

ユニバーサルデザインに関する問題です。

ユニバーサルデザインとは「特別な設計やデザインの変更を行うことなく、可能な限りすべての人が利用できうるよう製品や環境を設計する」ことで、ロナルド・メイスによって提唱されました。

ちなみに、ノーマライゼーションとは、「障害のある人もない人も、互いに支え合い、地域で生き生きと明るく豊かに暮らしていける社会を目指すこと」です。

Iー1-2 統計解析(正規分布の合成)

Iー1-2

ある材料に生ずる応力S[MPa]とその材料の強度R[MPa]を確率変数として、Z=RSが0を下回る確率PrZ<0)が一定値以下となるように設計する。応力Sは平均μs、標準偏差σsの正規分布に、強度Rは平均μR、標準偏差σRの正規分布に従い、互いに独立な確率変数とみなせるとする。μSσSμRσRの比として(ア)から(エ)の4ケースを考えるとき、PrZ<0)を小さい順に並べたものとして最も適切なものはどれか。

(ア)μSσSμRσR = 10:2√2:14:1

(イ)μSσSμRσR = 10:1:13:2√2

(ウ)μSσSμRσR = 9:1:12:√3

(エ)μSσSμRσR = 11:1:12:1

  1. ウ→イ→エ→ア
  2. ア→ウ→イ→エ
  3. ア→イ→ウ→エ
  4. ウ→ア→イ→エ
  5. ア→ウ→エ→イ

 

正解と解説

4 ウ→ア→イ→エ

 

Iー1ー3 強度

Iー1ー3

次の(ア)から(オ)の記述について、それぞれの正誤の組合せとして、最も適切なものはどれか。

(ア)荷重を増大させていくと、建物は多くの部材が降伏し、荷重が上がらなくなり大きく変形します。最後は建物が倒壊してしまいます。このときの荷重が弾性荷重です。

(イ)非常に大きな力で棒を引っ張ると、最後は引きちぎられてしまいます。これを破断と呼んでいます。破断は、引張応力度がその材料固有の固有振動数に達したために生じたものです。

(ウ)細長い棒の両端を押すと、押している途中で、急に力とは直交する方向に変形してしまうことがあります。この現象を座屈と呼んでいます。

(エ)太く短い棒の両端を押すと、破断強度までじわじわ縮んで、最後は圧壊します。

(オ)建物に加わる力を荷重、また荷重を支える要素を部材あるいは構造部材と呼びます。

  1. (ア)正 (イ)正 (ウ)正 (エ)誤 (オ)誤
  2. (ア)誤 (イ)正 (ウ)正 (エ)正 (オ)誤
  3. (ア)誤 (イ)誤 (ウ)正 (エ)正 (オ)正
  4. (ア)正 (イ)誤 (ウ)誤 (エ)正 (オ)正
  5. (ア)正 (イ)正 (ウ)誤 (エ)誤 (オ)正

 

正解と解説

3 (ア)誤 (イ)誤 (ウ)正 (エ)正 (オ)正

 

 

Iー1ー4 コストの計算

Iー1ー4

ある装置において、平均故障間隔(MTBF:Mean Time Between Failures)がA時間、平均修復時間(MTTR:Mean Time To Repair)がB時間のとき、この装置の定常アベイラビリティ(稼働率)の式として、最も適切なものはどれか。

  1. A/(AーB)
  2. B/(AーB)
  3. A/(A+B)
  4. B/(A+B)
  5. A/B 

 

 

正解と解説

5.A/B

 

 

Iー1ー5 製図法

Iー1ー5

構造設計に関する次の(ア)~(エ)の記述について、それぞれの正誤の組合せとして、最も適切なものはどれか。ただし、応力とは単位面積当たりの力を示す。

(ア)両端がヒンジで圧縮力を受ける細長い棒部材について、オイラー座屈に対する安全性を向上させるためには部材長を長くすることが有効である。

(イ)引張強度の異なる、2つの細長い棒部材を考える。幾何学的形状と縦弾性係数、境界条件が同一とすると、2つの棒部材の、オイラーの座屈荷重は等しい。

(ウ)許容応力とは、応力で表した基準強度に安全率を掛けたものである。

(エ)構造物は、設定された限界状態に対して設計される。考慮すべき限界状態は1つの構造物につき必ず1つである。

  1. (ア)正 (イ)誤 (ウ)正 (エ)正
  2. (ア)正 (イ)正 (ウ)誤 (エ)正
  3. (ア)誤 (イ)誤 (ウ)誤 (エ)正
  4. (ア)誤 (イ)正 (ウ)正 (エ)誤
  5. (ア)誤 (イ)正 (ウ)誤 (エ)誤

 

 

正解と解説

5. (ア)誤 (イ)正 (ウ)誤 (エ)誤

 

Iー1ー6 システムの信頼度

Iー1ー6

製図法に関する次の(ア)~(オ)の記述について、それぞれの正誤の組合せとして、最も適切なものはどれか。

(ア)対象物の投影法には、第一角法、第二角法、第三角法、第四角法、第五角法がある。

(イ)第三角法の場合は、平面図は正面図の上に、右側面図は正面図の右にというように、見る側と同じ側に描かれる。

(ウ)第一角法の場合は、平面図は正面図の上に、左側面図は正面図の右にというように、見る側とは反対の側に描かれる。

(エ)図面の描き方が、各会社や工場ごとに相違していては、いろいろ混乱が生じるため、日本では製図方式について国家規格を制定し、改訂を加えてきた。

(オ)ISOは、イタリアの規格である。

  1. (ア)誤 (イ)正 (ウ)正 (エ)正 (オ)誤
  2. (ア)正 (イ)誤 (ウ)正 (エ)誤 (オ)正
  3. (ア)誤 (イ)正 (ウ)誤 (エ)正 (オ)誤
  4. (ア)誤 (イ)誤 (ウ)正 (エ)誤 (オ)正
  5. (ア)正 (イ)誤 (ウ)誤 (エ)正 (オ)誤

 

 

正解と解説

3. (ア)誤 (イ)正 (ウ)誤 (エ)正 (オ)誤