令和４年度　技術士第一次試験　基礎科目
　そのポイント解説



拙著「技術士一次試験　基礎科目問題を極める（２０２２年版）」
　　２０２１年１２月９日発行の増補版を
　　　この本文中では「基礎科目問題を極める」と記しています。

　書籍

　技術士一次試験　基礎科目を極める（２０２２年版）

　平成１６年度～令和３年度　基礎科目の解答を収録






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材料力学　初心者向け-曲げ応力・応力度についてわかりやすく解説より

断面２次モーメントによる「はり」のたわみ量計算（機械設計エンジニアの基礎知識）より

３群　解析に関するもの

　　　　　　　　　　Ｒ０４年　基礎科目問題（日本技術士会）　　　　



Ⅰ－３－１　導関数の差分表現　

解答：④

「基礎科目問題を極める」　ｐ１８９のＨ２６－１－３－３に同じです。




Ⅰ－３－２　内積と外積　

解答：②

内積と外積の定義を知っていれば解ける問題です。

a=(a1,a2,a3)、ｂ=(b1,b2,b3)で外積は
a×b=(a2b3-a3b2,a3b1-a1b3,a1b2-a2b1)

b×a=-a×bとなることを確認ください（下図からも推測できます）。

なお、①と④は（ａ×ｂ）が、ａおよびｂと直行することから、内積の定義（ｃｏｓθが掛かる、θは９０°）により式の値はゼロとなります。

「基礎科目問題を極める」　ｐ２０１のＨ２６－１－３－４には内積の定義を問う問題あり。



Ⅰ－３－３　有数値解析の精度

解答：④

「基礎科目問題を極める」　ｐ１７６のR01再－１－３－３に同じです。



Ⅰ－３－４　力ベクトルの分解
　　

解答：②

「基礎科目問題を極める」　ｐ１５４のH29-1-3-5の力ベクトル分解図を参照。



Ⅰ－３－５　モータの必要トルク　　

解答：③

単純に考えて答えは③となる。
①と④にはTが入っていない。
②と⑤にはTが掛けてある。



Ⅰ－３－６　弦上振り子の固有振動数

解答：⑤

張力が物体に２Tsinθ加速度を与えますから


この式を整理し直すと


この式は定数係数の２階同時線型微分方程式であり、単振動の従う微分方程式の標準系と同じ形をしている。
従って、


本式において（ａ）はｍとＬであるが、（ｂ）は２ｍと２Ｌである。答えとして⑤が導かれた。




４群　材料・化学・バイオに関するもの

　　　　　　　　　　Ｒ０４年　基礎科目問題（日本技術士会）　　　　　



Ⅰ－４－１　水溶液の酸性度

解答：②


「基礎科目問題を極める」　ｐ２５０のH30-1-4-2に同じです。



Ⅰ－４－２　原子の酸化数

正解：④

「基礎科目問題を極める」　ｐ２４５のH２７－１－４－２を参照のこと。



Ⅰ－４－３　鋼板の構成

正解：①

計算ミスをしなければ正解に至る。

ベースメタル：埋蔵量・産出量が多く、精錬が簡単な金属。鉄・銅・亜鉛・錫すず・アルミニウムなど。

Ⅰ－４－４　鉄の精錬

解答：①

「基礎科目問題を極める」　ｐ２６４のH２８-1-4-４に同じです。



Ⅰ－４－５　酵素の特徴

解答：⑤

「基礎科目問題を極める」　ｐ２８２のH３０－１－４－６を参照のこと

①酵素の外表面は水と接触しているので、非極性アミノ酸側鎖はタンパク質（酵素）の内部に分布していることが多い。
③有機触媒である。
⑤リパーゼ：
参考までに、洗浄用酵素の種類と働き
洗剤によく配合される酵素はプロテアーゼ（タンパク質分解酵素）、リパーゼ（脂肪分解酵素）、アミラーゼ（デンプン分解酵素）、セルラーゼ（繊維分解酵素）です。いずれも加水分解反応を触媒する「加水分解酵素」の仲間です。

Ⅰ－４－６　二本鎖DNAを構成する塩基

解答：⑤

「基礎科目問題を極める」　ｐ２７７のH27-1-4-6を参照のこと



５群　環境・エネルギー・技術に関するもの

　　　　　　　　　　Ｒ０４年　基礎科目問題（日本技術士会）　　　　　



Ⅰ－５－１　用語説明の正誤

解答：②

用語の内容を問うものです。基本的には常日頃から新聞等で情報にふれ、その内容を理解しておく必要があります。
最近は特に気候変動、その中でも地球温暖化、脱炭素は避けては通れないテーマとなっています。

「基礎科目問題を極める」　ｐ４６９の気温上昇の変化図を参照のこと。
「今世紀末には産業革命前からの気温上昇が２．５度になる可能性」を知っていれば答えに至る。

「基礎科目問題を極める」にも、（補足資料）中に地球温暖化とカーボンニュートラルの項を設け、エネルギー白書と環境白書より必要と思える基礎データを抜粋しています。



Ⅰ－５－２　廃棄物

解答：①

環境省、令和元年度「産業廃棄物」排出・処理状況を公表　発表日：2022.02.15
  環境省は、令和元年度における産業廃棄物の排出及び処理状況等の実績を公表した。全国の産業廃棄物の総排出量は約3億8,596万トンで、前年度比で約700万トン（約1.9%）増加した。業種別排出量では、前年度と同様、上位5業種で総排出量の8割以上を占めた。その内訳は、「電気・ガス・熱供給・水道業」で約1億101万トン（26.2%）、「農業・林業」で約8,126万トン（21.1%）、「建設業」で約7,971万トン（20.7%）、「パルプ・紙・紙加工品製造業」で約3,368万トン（8.7%）、「鉄鋼業」で約2,596万トン（6.7%）であった。種類別排出量では、上位3品目の、「汚泥」で約1億7,084万トン（44.3%）、「動物のふん尿」で約8,079万トン（20.9%）、「がれき類」で約5,893万トン（15.3%）、で総排出量の8割以上を占めた。さらに処理状況では、最終処分量が約916万トンとなり、前年度に比べ約0.3%増加したという。

2022年03月29日
一般廃棄物の排出及び処理状況等（令和２年度）について
　環境省は令和４年３月29日に、令和２年度における全国の一般廃棄物（ごみ及びし尿）の排出及び処理状況等の調査結果を取りまとめました。
（主な結果）
・ごみ総排出量は4,167万トン（東京ドーム約112杯分）、１人１日当たりのごみ排出量は901グラム。
・ごみ総排出量、１人１日当たりのごみ排出量ともに減少。
・最終処分量は前年比4.2％減少。リサイクル率は増加。

Ⅰ－５－３　日本のエネルギー情勢　

解答：①

「基礎科目問題を極める」　ｐ３１２のH３０－１－５－３を参照のこと



Ⅰ－５－４　水素エネルギー　

解答：⑤

新聞紙上などでよく目にする話題ではありますが、意外に難しいかも。

　　気体体積は標準状態（25℃、１気圧）
　　メタンは天然ガスの主成分

水素と鉄鉱石の反応は吸熱反応（日本製鉄）より引用




確認のため、計算してみる。

生成熱（kJ/mol、H2、H2O、CO2はガス）

Fe2O3　H2O　CO2　H2　C　Fe
-822　-286　-394　0　0　0

Fe2O3+3H2→2Fe+3H2O＋３６ｋJ　（計算上は発熱反応となりました）

一方、発熱反応であるといわれている鉄鉱石の炭素還元は

Fe2O3＋１．５C→２Fe＋１．５CO2－２３１ｋJ　（計算上は吸熱反応となりました）


日本製鉄の記事とどこに違いがあるか、考えて行きます。



Ⅰ－５－５　リスクコミュニケーション

解答：⑤

常識的に判断
「リスク評価に至った道程の開示を避ける」はリスク情報の受信者に疑念を抱かせる。

「基礎科目問題を極める」　ｐ３５８のR01再１－５－６参照



Ⅰ－５－６　科学技術年代史

解答：③

本問は難問です。

カロザース以外の４名の名前は始めて出てきました。

１８２８年　　尿素の人工合成　　ヴェーラー
１８５５年　　転炉法の開発　　　ベッセマー
１８９８年　　赤痢菌の発見　　　志賀潔
１９１７年　　ＭＳ鋼の開発　　　本田光太郎
１９３５年　　ナイロンの開発　　カロザース

「基礎科目問題を極める」　ｐｐ３６３～３６９も参照ください。




以上、令和３年度の「基礎科目」について、超駆け足で要点のみを述べてきましたが、
詳しくは拙書「技術士一次試験　基礎科目を極める ２０２２年版」を参照ください。