第１９問
（１２月２５日掲載）

　ご存知のように、「ねじ」はほとんどの機械で部品と部品の締結用に使われています。機械と切っても切り離させないねじについて、皆さんはどのようなことを知っていますか。
　機械以外にも例えば自宅において、壁に絵画を取り付けたり、カーテンレールを取り付けたりするのにも使われるなど、あまりにも身近にあり過ぎて「急にねじと言われても･･･」と、ピンとこないかもしれませんね。ねじは、漢字では「螺子」と書き、英語ではscrew（ｽｸﾘｭｰ）と綴りますが、このねじについて、機械科では２年生になってから、種類、原理、製図での表記法など様々な角度からみっちり学習します。
　今日は本校の２年生の希望者が受験をしている工業英検４級の試験問題の中に、ねじを取り扱った問題を見つけましたので、さっそく解いてみましょう。
　次の英文の和訳として適切なものを１～４の中から１つ選びなさい。

　　Turn the screw clockwise until the valve is completely closed.
　　①　バルブが完全に閉まるまでねじを右回りに回してください。
　　②　バルブが完全に閉まるまでねじを左回りに回してください。
　　③　バルブが閉じるまでドライバーを時計に合わせて回してください。
　　④　バルブが閉じるまでドライバーを反時計まわり回してください。

正解　①　バルブが完全に閉まるまでねじを右回りに回してください。

解説
　まず文の構造を眺めてみましょう。真ん中付近にuntilがあります。このuntilは名詞や語句などの前に置かれる前置詞、主語と動詞がそろった文の前に置いて文と文を繋ぐ接続詞、この２つの用法がありますが、どちらも「～まで」と訳します。
　この英文は、untilの後に、the valve（主語）とis closed（動詞）があるので接続詞です。そして、動詞の部分が『be動詞+過去分詞』の形をとっているので、受動態（～される）に注意しながら訳す必要があります。completelyは中学校では勉強しない難しい単語になりますが、「十分に」という意味の副詞です。同じ意味の易しい単語であるfullyは知っていましたか？そして、closeは大丈夫ですよね。「近い」という形容詞、「終わり」という名詞の意味もありますが、ここでは勿論、「閉める」という動詞です。従って後半の英文は、「バルブが十分に閉められるまで」という意味になります。
　次にuntilの前の前半部分を見てみましょう。この文は、Turn（回す）という動詞の原形から始まっているので、命令形ですよね。従ってTurn the screw で「screw（ねじ）を回しなさい」となります。clockwise はちょっと難しい単語です。副詞で「時計回りに」とか「右回りに」という意味です。ちなみに、反対語の「反時計回りに」とか「左回りに」ならcounterclockwiseとなります。counter- は「逆○○」「対○○」などの意味を作る接頭語です。ボクシングで、攻撃のため前に出て来た相手にパンチを打つこと（カウンターブロー）とか、球技やゲームなどで敵の攻撃の隙を突き逆襲に出ること（カウンターアタック）とか言いますよね。
　随分長くなりましたが、以上の解説で、「バルブが完全に閉められるまでねじを右回りに回してください」となるのはいいでしょうか？それをもとに自然な日本語になるように工夫してみてください。そういうことで、答えは１になります。
　最後に、３や４の和訳にあるドライバーについて補足をしておきます。ねじ回しのことを日本語ではドライバーと称しますが、これは和製英語です。英語でdriverと書いたら勿論、運転者の意味になります。ねじ回しは screwdriverと綴ります。
　英語の構造や単語の意味を長々と解説をしましたが、実はこの問題、機械の常識的なセンスがあれば、そんな知識がなくても解答にたどり着くことができるオマケみたいな問題と言ってもいいかと思います。「あれ、ねじってどっち回しで閉まるんだったっけ？」とか言っている人は機械科にはいないはずですので。勿論、扇風機の羽止めや草刈り機の歯止めなど左回りに回して閉めるねじ（左ねじ）もありはしますが･･･。
　ということで、英文の構造や単語の意味が分かって正解したあなたも、そんなのが分からずに正解したあなたも機械科で学ぶ基本的なセンスがあるとみました。本校の機械科でさらに深く学んで「機械のプロ」を目指しましょう。

補足
　工業英検は、正式名称を工業英語能力検定といい、日本工業英語協会が運営している英語検定の一つになります。工業英語の専門家としての実務能力を有しているレベルの１級から、工業高校、高等専門学校低学年程度の工業英語知識を有しているレベルの４級まで（準２級を加えて）５段階あります。４級は全てマークシート形式で、この問題のように英文の和訳を４択から選んだり、単語の意味を問う３択問題、適語補充、英文同士を繋いだりする問題からなり、200点満点で６割相当に当たる１２０点以上で合格になります。
　本校では昨年度まで２年生が全員受験していましたが、今年度から希望者のみが受験をするようになりました。今年度は先日１１月２０日（日）に本校を受験会場として試験が行われ、２年生８人が受験をしました。何と！機械科の生徒がそのうち６人を占めており、英語の資格取得に果敢に挑戦する意欲のある生徒が機械科にたくさん顕在することを見せつけました。この問題はその中の１問になります。

　霧の濃い場所やトンネル内等の照明に適しているものは次のどれか。次の解答群から選びなさい。

　①ナトリウムランプ
　②ハロゲン電球
　③水銀ランプ
　④蛍光ランプ

正解　①ナトリウムランプ

ヒント
　熊本方面に向かう際に、高規格道路に乗ったことがある人はきっと多いはずです。有明から乗るとすぐにトンネルに入りますが、両サイドの照明灯は蛍光ランプの光である白色をしていますか？違いますよね。ということで④はすぐに外すことができるとして、残る３つからの選択は少々難しいかもしれません。(*^_^*)　そこで、さらにヒントです。
　金属を燃やすと色々な色が炎に付きますが、これを炎色反応と言います。実は、花火のきれいな色も火薬に金属の粉を混ぜているからです。（炎色反応について詳しいことは、高校の理科で実際に燃やして色を確かめる実験をします）
　この炎色反応は実験室内だけでなく身近でも見られます。たとえば、鍋を加熱したままにしていて味噌汁などが吹きこぼれると、青かったガスバーナーの炎が鮮やかなオレンジ色になります。これは食塩の中に入っている○○○○○の炎色反応によるものです。このことを踏まえて考えてみてください。トンネルの内に設置されている照明灯の色は何色でしょうか。

解説
　ナトリウムランプは、ナトリウム蒸気中のアーク放電による発光を利用したランプのことで、ナトリウム灯とも呼ばれています。実用光源のなかでは最も発光効率が高いのですが、色の見分けができないなど一般用途の照明には不適なことから主に道路やトンネルの照明などに用いられます。この用途では、むしろオレンジ色の単色光であることが、視認性向上などで有利とされています。
　勿論、ヒントの中にあった○○○○○はナトリウムという言葉が入ります。

　この問題は第２種電気工事士試験筆記問題に頻繁に出題されています。この試験は国家試験ですので、正解したあなたはプロの電気工事士としての能力があるとみました。本校の電気科でさらに深く学んで「電気のプロ」を目指しましょう。

 　ついでに他の照明についても簡単に説明しておきます。
　ハロゲン電球は、電球内部に封入する窒素やアルゴン等の不活性ガスに、ハロゲンガス（主にヨウ素、臭素など）を微量入れたもので、不活性ガスのみを封入する通常の白熱電球よりも明るいのが特徴です。自動車等の前照灯（ヘッドライト・フォグランプ）や店舗のダウンライトなどに用いられます。ハロゲンランプが光る原理は白熱電球と同じで、内部のフィラメントに通電し、これを白熱させた際の発光を利用します。フィラメントが白熱する際の温度が高いので、一般の白熱電球より明るく光ります。

　水銀ランプは、ガラス管内の水銀蒸気中のアーク放電により発生する光放射を利用した光源で、工場や倉庫で最も多く使用されています。高圧水銀灯と低圧水銀灯に分れ、通常水銀灯と呼ぶときは前者を指します。

補足
　蛍光灯は、教室や勉強机のデスクランプにも広く使われるなど私たちにとって最も身近な光源ですが、放電で発生する紫外線を蛍光体に当てて可視光線に変換するという作動原理まで知っている中学生は少ないと思います。
　もう少し詳しく説明すると、電極（陰極）に電流を流すと加熱され、高温になったエミッタから大量の熱電子が放出されます。放出された電子はもう片方の電極（陽極）に移動し、放電が始まります。この放電により流れる電子がガラス管の中に封入されている水銀原子と衝突します。すると水銀原子が電子のエネルギーを受け、紫外線を発生させます。発生した紫外線はガラス管内に塗布されている蛍光物質に照射され、可視光線が発生する、これがその作動原理です。白熱灯と比べると、同じ明るさでも消費電力を低く抑えられることから、学校の教室やオフィスの照明として広く使われていましたが、水銀の使用と輸出入を２０２０年以降規制する「水銀に関する水俣条約」が批准されたことを受け、国内においては新築のオフィスビルなどを中心に全館ＬＥＤ照明を採用する事例も増えています。

第１７問
（１２月１０日掲載）

　皆さんは、「測量」と聞いて何をイメージしますか。江戸時代に西洋の測量技術を使って正確な日本全図を作った伊能忠敬でしょうか、それとも工事現場で筒みたいなのを覗（のぞ）きながら何か作業をしている方のお姿でしょうか。
　本校の土木科では、そのような測量について深く学習します。次の問題は、測量技術者に求められる難関国家試験である測量士補（そくりょうしほ）からの出題です。
　次のa～ｅの文は、公共測量に従事する技術者が留意しなければならないことについて述べたものである。このうち明らかに間違っているものはどれか選びなさい。

　ａ　局地的な大雨による増水事故が増えていることから、気象情報に注意しながら作業を進めた。
　ｂ　作業を行うために貸与された図書、関係資料などは、丁寧に扱い損傷しないよう努める。
　ｃ　山頂に埋設してある測量標の調査を行ったが、標石を発見できなかったため、掘り起こした土を埋め戻し、周囲を清掃した。
　ｄ　Ａ市が実施する水準測量において、すべて市道上での作業となることから、道路使用許可申請を行うことなく作業を実施した。
　ｅ　作業実施中に樹木の伐採が必要となった場合は、あらかじめ障害となる樹木の所有者又は占有者の承諾を得て行う。

正解　ｄ　Ａ市が実施する水準測量において、すべて市道上での作業となることから、道路使用許可申請を行うことなく作業を実施した。

解説
　ａ　○　観測員等の生命の安全を守ることは、最優先で配慮されなければなりません。
　ｂ　○　常識的なことです。特に個人情報は慎重を期して取り扱う必要があります。
　ｃ　○　これも常識的なことかもしれませんが、作業後は、現状復旧をすることが原則です。
　ｄ　×　道路を測量や工事などで使用する場合には、たとえ公共工事のための測量であっても道路使用許可（道交法第77条：所轄の警察署長の許可）と道路占用許可（道路法第32条：道路管理者の許可）の２つの機関から許可を得る必要があります。
　ｅ　○　全ての物には所有者がいます。公共事業だからと言って、所有者に無断で処分してよいと言うものではありません。また、公共事業が全てに対して優先されるわけでもありません。

　測量士補は、測量業者に従事して測量を行うために必要となる国家資格です。名前に「補」とあるように、測量業者の行う測量において測量士の補佐を行う技術者に求められる資格です。
　この試験は、毎年5月中旬頃に実施されています。年齢、性別、学歴、実務経験などに関係なく誰でも受験ができます。法規、多角・水準測量など８つの科目から出題され、いずれも5択のマークシート方式で行われます。計算を要する問題も含まれますが、計算機は使うことができません。合格は２８問中１８点以上です。合格率は年によってばらつきがありますが、大体３０％前後で推移しています。ちなみに、2016年（平成28年） 13,278人受験して、4,767人が合格し、合格率は35.9%でした。
　今回の問題は法規分野からの出題になります。「難関資格と言いながら意外と簡単だな～」と思った方も多いかもしれませんが、コメンナサイ！中学生の皆さんでも常識的に解けるような問題ばかりを寄せ集めて編集してあります。従って、ここにあるような問題も含まれるといったイメージで捉えてもらうといいでしょう。
　ところで、この難関国家試験に本校から４年連続合格者が出ています。今年度は土木科２年の松崎寛君（有明中出身）が合格して、右の写真のとおり横断幕を掲げて地元の皆様にＰＲしているところです。
　正解したあなたは測量のプロとしての能力があるとみました。本校の土木科でさらに深く学んで「本当の測量のプロ」を目指しましょう。

問２解説
　バイクの燃料噴出の仕組みにこの仕組みが使われています。「キャブレター」という部品なのですが、ガソリンと空気を混ぜてエンジンに送り込む役割を果たす部品です。
　図２のように管の途中に横からもうひとつの管が連結し、ガソリンが縦向きの管のほうに満たされています。このとき、横向きの管に速い速度で空気を流すと、ガソリンが引き寄せられて霧状に噴射します。実は霧吹きの原理なのですが、このようにして空気とガソリンを混合させて燃焼させ、バイクは動力を得ているのです。
　現在、自動車では「インジェクション」という電子制御方式の燃料噴霧器のほうが主流ですが、バイクではまだキャブレター方式が主流です。機械科ではこのようにバイクや自動車の仕組みなども勉強しています。興味のある人はぜひ一緒に勉強しましょう。

　この問題は電気に関する基礎的な問題です。正解したあなたは電気関係のプロとしての能力があるとみました。本校の電気科でさらに深く学んで「電気のプロ」を目指しましょう。

第１２問
（８月３０日掲載）

　現在、日本国内ではたくさんの自動車が活躍しています。天草でも非常に多くの自動車を見かけますよね。では、日本国内ではどれだけの自動車が活躍しているのでしょうか。下記の解答群から解答を選びなさい。  
　①　約４５００万台
　②　約７８００万台
　③　約１億台

正解　②　約７８００万台

解説
　２０１５年現在、日本国内では乗用車約６１００万台、トラック約１５００万台、バス２３万台、特殊車両１７０万台の合計で約７８００万台の自動車が活躍しています。
　日本の人口は２０１５年現在で約１.３億人ですから、２人につき１台以上の自動車があることになります。まさに「自動車大国日本」ですね。

　ところで、将来、自動車整備士になりたいと、機械科に入学してくる生徒は多いです。そのような方は、３年生になり希望すれば「自動車工学」という選択科目を履修する（学ぶ）ことができます。この教科書には、エンジンやブレーキ、シャーシ（車台）等の技術的なことを学ぶ前に、まずは自動車の歴史や現状について基本的なことを押えておこうという趣旨で設けられた第１章があり、この問題はその中から作問したものです。
　ちなみに皆さんは世界最大の自動車の生産国はどこか知っていますか。アメリカと思いますか。それとも日本でしょうか。
　何と答えは中国です。中国で突出した台数が生産され、2013年（平成25年）の世界の自動車生産台数の４台に１台は中国で生産されています。この知識は覚えておいて損はありません。
　（日本国内での自動車生産台数は、1980年には約１千万台に達し米国を上回り、1991年には過去最高の約1325万台を生産したが、以降は１千万台前後で推移しています。2009年（平成21年）には中国が1379万台で２位日本の793万台を大きく引き離し、世界最大の自動車生産国になりました。2013年は中国が2212万台、米国1105万台、日本963万台、ドイツ572万台、韓国、452万台、・・・となっています）

　話は変わりますが、この「自動車工学」を勉強して機械科を卒業しても自動車整備士の資格は取れません。念のため！
　自動車整備士になるには、高校卒業後に専門学校などに進み２級自動車整備士の資格を取り、自動車販売・整備関係の会社（ディーラーなど）に就職する方法が一般的でした。しかし最近では、専門学校の卒業生を入社させるよりも、高校卒の生徒を現場で一からたたき上げで育てて自動車整備士にしたほうが優秀な整備士に育つという考えのもと、ディーラーから「自動車整備」の業務指定で求人が舞い込むようになりました。
　仕事をしながら整備士の資格取得のための勉強をしなければならないので非常に大変ですが、その大変さを乗り越えたエンジニアのほうが会社に貢献すると、求人担当者の方が話して行かれました。このような新たな動きがあることは着目すべきことで耳よりなニュースかもしれません。

　この問題は自動車に関する基礎的な問題です。正解したあなたは自動車関係のプロとしての能力があるとみました。本校の機械科でさらに深く学んで「自動車（機械）のプロ」を目指しましょう。

正解　⑤　１４億km³　，１％未満

解説
　地球上の水の量は１４億㎞^3＊と言われています。このうち海水が９７.５％。淡水は、２.５％しかありません。
　しかし、淡水の７０％は、南極やグリーンランドの氷で、私たちが利用可能な地下水や河川・湖沼の水は、淡水の３０％しかなく、地球上の水の量から考えると０.８％しかないことになります。
　土木技術者は土木技術を駆使して、ダムを造って水を蓄えたり、上下水道を整備したりして、効率的な水の利用を考えているのです。

　この問題は土木基礎力学の問題です。その中で水理学の基礎といわれる内容です。この教科は土木構造物及び土と水の基礎力学に関する知識と技術を習得するのが目標です。正解したあなたは土木のプロとしての能力があるとみました。本校の土木科でさらに深く学んで「プロの土木技術者」を目指しましょう。

^＊ところで皆さん、１km³（１立方キロメートル）の水の量って想像できますか？モチロン、一辺が１キロメートルの立方体の体積が１立方キロメートルなんですが･･･(-_-;)
　では、25mプールの約何杯分だと思いますか。次の３つの中から、直感でどうぞ。
　①２０００万杯分　　②２００万杯分　　③２０万杯分

【答えと解説】答え②
　容量は、25m×幅×深さで求められます。プールの幅や深さは様々ですが、よく見受ける８コースあるプールだとすると、1コースの幅を2mとすると8コースで8×2m＝16mになります。深さも浅い部分と深い部分がありますが、平均して仮に1.3mとして計算すると、プールの容量は次のようになります。
　25mプールの容量＝25m×幅×深さ＝25m×16m×1.3m＝520m³（立方メートル）
　次に、１km³の体積をm³に単位換算します。一辺が１km＝１０００mの立法体だから、
１km³＝１０００m×１０００m×１０００m＝１０００００００００m³（１０億立法メートル）
　従って、１０００００００００m³÷５２０m³＝１９２３０７６
　ということで、大雑把に四捨五入して、２５mプールの約２００万杯分ということになります。これで少しは１km³のとてつもない大きさが想像できるでしょうか？
　ちなみに、車で天草から熊本に行くとき、国道２６６号線や５７号線で左手に有明海を臨みながら走っていきますが、この九州北西部にある福岡、佐賀、長崎、熊本の４県にまたがる九州最大の湾である有明海（平均水深２０m）の体積はどの位だと思いますか。
　ＮＰＯ法人有明海再生機構のＨＰによると３４km³なんだそうです。
　余談になりますが、昔、「日本一の高さの富士山で日本一の広さの琵琶湖を埋め立てたらどちらが先になくなるか」という問題が「山梨県クイズ」にありました。（答え：琵琶湖です。富士山[体積は約１４００km³]は、琵琶湖の約50杯分あるのだそうです）

　選択肢の中にある「配線用遮断器」は、右の写真のような機器で、過電流が流れたことによる電気機器やケーブルが発熱したり焼けたりするのを防止するために設置されます。例えば、家庭用のコンセントでエアコンと電子レンジを同時に使った場合、回路に流れる電流が２０Ａ（アンペア）を大幅に超えたりすると、配線用遮断器が作動して、電気回路やコンセントへの電源供給を遮断します。この時は、電子レンジのスイッチを切ってから配線用遮断器のつまみを上げることで復旧できます。

　配線用遮断器は過電流のみですが、漏電遮断器は過電流と漏電の両方を検知できるところまで押さえておくと満点です。漏電遮断器と配線用遮断器は、見た目はよく似ていますが、前述のように、漏電遮断器にはテストボタンがついていることで迷うことなく判別できます。　なお、「電磁接触器」は、電磁石のon/off でスイッチのon/off を行うものです。単に電気回路の開閉を行うもので過負荷に対する保護がありません。選択肢にはありませんが、「電磁接触器」の機能に加え、過負荷保護が行えるように熱動形過負荷継電器(サーマルリレー：電流によって生ずる熱をバイメタルに加え、その膨張係数の差によって湾曲する作用で、接点の開閉を行うリレー)とを組み合わせたものを「電磁開閉器」（マグネットスイッチ）といいます。

　この問題は平成２３年度の第２種電気工事士試験の問題です。この問題は、その中で材料選別といわれる問題です。電気工事に使用する機器の写真を見て、用途や名称を答える重要な分野の問題です。正解したあなたは電気のプロとしての能力があるとみました。本校の電気科でさらに深く学んで「電気工事のプロ」を目指しましょう。

正解　③　黒

解説
　ある色とある色を混ぜ合わして別の色を作ることを混色と言います。皆さんも美術の時間に、水彩絵の具の黄色に赤を混ぜてオレンジ色を作った経験をしたことがあると思います。これは最も身近な混色の例で、「減法混色」と呼ばれる混色方式です。
　少し専門的に言いますと、シアン(青緑：Cyan)、マゼンタ（赤紫：Magenta)、イエロー(黄色：Yellow)の３色を組み合わせて色彩を表現する方法を「減法混色」といいます。この減法混色では色を重ね合わせるごとに暗くなります。３色を等量で混ぜ合わせると黒色になり、主に印刷の用途に用いられます。減法混色の三原色は、「色料の三原色」と言われ、英語の頭文字からそれぞれCMYと略称されることもあります。
　これに対して、「加法混色」と呼ばれるものもあります。これは、色を表現する方法の一つで赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)の３色を組み合わせて色彩を表現する方法で、この３色は「光の３原色」とも呼ばれ、色を重ねるごとに明るくなり、３つを等量に混ぜ合わせると白色になります。ＣＲＴ（ブラウン管）ディスプレイや液晶ディスプレイなどの発色体が色を表現する場合によく用いられます。加法混色の三原色は、「色光の三原色」と言われることもあり、英語の頭文字から、それぞれRGBと略称されることもあります。
　下図のような絵を見たことがある人は多いはずで、色を混ぜ合わせると、様々な色を作り出せるということは多くの人がご存知です。ところが、混色の方式によって三原色が異なるということは、意外に理解されていない場合があるようです。

　この問題は平成２６年度のＩＴパスポート試験の問題です。この試験は、ＩＴを利活用するすべての社会人・学生が備えておくべきＩＴに関する基礎的な知識が証明できる国家試験です。正解したあなたはＩＴのプロとしての能力があるとみました。本校の情報技術科でさらに深く学んで「情報技術のプロ」を目指しましょう。

解説


※補足
　このような未知数が３つある連立一次方程式は、中学校では勉強してないと思いますが、未知数が２つある連立方程式と同様に、代入法や消去法でも解くこともできます。参考までに両方とも解き方の一例を示します。

　代入法で解いても消去法で解いても解説にあるような解き方をしても同じ答えになるのは当然ですが、あなたはどの解き方が好きですか ^^) 

　ちなみに、ここで出てきたR₁、R₂、R₃はそれぞれ未知の電気抵抗を表し、「R₁とR₂の合成抵抗を計測したところ17.02[Ω]、R₂とR₃のそれは30.69[Ω]、R₃とR₁のそれは28.35[Ω]であるとき、R₁～R₃のそれぞれの電気抵抗値を求めなさい」という問題を解くときの式であると推察されます。
　解説にある解き方は、式の中にR₁、R₂、R₃がサイクリック（cyclic：「循環」という意味）に現れていることに着目した巧妙な解き方と言ってもいいと思います。

　この問題は全科の生徒が受検できる計算技術検定２級の問題です。工業高校生にとって複雑な数値計算を正確に短時間で行うことは非常に大切です。この試験は、実際には電卓を使用して解答するので、電卓の正しい使い方や計算方法の合理化を身に付けるための検定試験です。正解したあなたはすでに工業高校生の基礎となる能力が備わっているとみました。本校でさらに深く学んで工業のスペシャリストを目指しましょう。