医用機械工学

70

第15回午後 | 臨床工学技士国家試験

解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 力学の基礎

力学の基礎

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 力学の基礎

一端が固定されているバネ定数kのバネの先に取り付けられている質量mの物体の位置xについて運動方程式$ m\frac{d^2x}{dt^2}=-kx$が成り立つとき、誤っているのはどれか。

1

$ \frac{d^2x}{dt^2}$は物体の加速度を表す。

2

x=0のとき物体の加速度は0である。

3

物体がx=0に静止している場合もこの方程式を満足する。

4

この方程式の解は時間がたつと減衰する。

5

この方程式は単振動を表す。

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71

第15回午後 | 臨床工学技士国家試験

正答率 21% 解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 力学の基礎

力学の基礎

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 力学の基礎

血圧100mmHgをkPaに換算した場合の値はどれか。

1

0.133

2

1.33

3

13.3

4

133

5

1330

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72

第15回午後 | 臨床工学技士国家試験

正答率 42% 解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 材料力学

材料力学

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 材料力学

図の物体の上面（abfe）に外力Fを加えたところ、点線のようにせん断（ずり）変形した。正しいのはどれか。

a

面cdhgに作用する応力をせん断応力という。

b

せん断ひずみは$\frac{aa'}{ad}$で表される。

c

せん断応力はせん断ひずみに比例する。

d

Fを面adheの面積で割った値を垂直応力という。

e

Fを面abcdの面積で割った値をヤング率という。

組み合わせ: 1. a b c 2. a b e 3. a d e 4. b c d 5. c d e

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73

第15回午後 | 臨床工学技士国家試験

正答率 73% 解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 流体力学

流体力学

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 流体力学

図のように断面積が10cm2と50cm2の2本のピストン管をつなぎ、細いピストンに10Nの力を加えた。太いピストンに生じる力Fはどれか。

1

2N

2

10N

3

50N

4

250N

5

500N

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74

第15回午後 | 臨床工学技士国家試験

正答率 65% 解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 流体力学

流体力学

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 流体力学

ハーゲン・ポアゼイユの公式について正しいのはどれか。

a

剛体管内を流体が乱流で流れる場合の公式である。

b

剛体管の両端の圧力差は流量に比例する。

c

流量は管の半径の4乗に比例する。

d

剛体管の両端の圧力差は流体の粘性に反比例する。

e

流量は管の長さの2乗に比例する。

組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e

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75

第15回午後 | 臨床工学技士国家試験

解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 波動現象

波動現象

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 波動現象

水中における20kHzの音波のおおよその波長はどれか。

1

1.7cm

2

7.5cm

3

7.5m

4

17m

5

75m

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76

第15回午後 | 臨床工学技士国家試験

正答率 78% 解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 波動現象

波動現象

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 波動現象

超音波について正しいのはどれか。

a

周波数領域が16Hz~20kHzの音波である。

b

干渉性はない。

c

音響インピーダンスの異なる物質の境界では一部が反射する。

d

周波数が高いほど生体内到達深度が浅い。

e

音波のエネルギーは周波数の二乗に比例する。

組み合わせ: 1. a b c 2. a b e 3. a d e 4. b c d 5. c d e

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77

第15回午後 | 臨床工学技士国家試験

正答率 73% 解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 熱現象

熱現象

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 熱現象

図のようにシリンダ内の気体の圧力（P）、絶対温度（T）、容積（Ⅴ）が与えられている。シリンダ内をヒーターによって加熱して絶対温度が400K、圧力が20kPaになったときの容積はどれか。

1

0.05m3

2

0.12m3

3

0.20m3

4

0.45m3

5

0.80 m3

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51

第14回午後 | 臨床工学技士国家試験

正答率 71% 解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 流体力学

流体力学

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 流体力学

濾過を駆動するのはどれか。

1

温度差

2

濃度差

3

浸透圧差

4

電位差

5

圧力差

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69

第14回午後 | 臨床工学技士国家試験

解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 力学の基礎

力学の基礎

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 力学の基礎

丸棒がA点でピン支持されている。棒のC、D点にそれぞれ下向きに10N、20Nの力が加わっているとき、棒を水平に保持するためにB点に上向きに加える力Fはどれか。ただし、丸棒の重さは無視できる。

1

50N

2

100N

3

200N

4

300N

5

500N

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70

第14回午後 | 臨床工学技士国家試験

正答率 62% 解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 力学の基礎

力学の基礎

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 力学の基礎

質量10kgの振り子をAの位置から静かに離した場合、おもりが最下点Bを通過するときのおおよその速さはどれか。ただし、重力加速度は9.8m/s2とする。

1

2.2m/s

2

4.4m/s

3

5.0m/s

4

9.9m/s

5

19.6m/s

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71

第14回午後 | 臨床工学技士国家試験

正答率 86% 解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 力学の基礎

力学の基礎

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 力学の基礎

図に示す摩擦のない斜面を質量1kgの物体が滑り始めるときのおおよその加速度はどれか。ただし、重力加速度を9.8m/s2とする。

1

0.5m/s2

2

1.0m/s2

3

2.0m/s2

4

4.9m/s2

5

9.8m/s2

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72

第14回午後 | 臨床工学技士国家試験

正答率 36% 解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 波動現象

波動現象

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 波動現象

強制振動について正しいのはどれか。

1

周期的な外力が加わることによって発生する振動

2

制動を加えることによって発生する振動

3

衝撃力を加えた後に発生し、振幅が次第に減少する振動

4

外力によって発生する不規則な振動

5

外力を加えなくても持続する振動

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73

第14回午後 | 臨床工学技士国家試験

解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 流体力学

流体力学

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 流体力学

正しいのはどれか。

a

流体のずり応力とずり速度との比を粘性率という。

b

粘性率が流速によって変化する流体をニュートン流体という。

c

ハーゲン・ポアゼイユの公式では流量は流体の粘性率に比例する。

d

粘性率が0の流体を完全流体という。

e

レイノルズ数が大きくなると層流から乱流に変わる。

組み合わせ: 1. a b c 2. a b e 3. a d e 4. b c d 5. c d e

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74

第14回午後 | 臨床工学技士国家試験

解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 流体力学

流体力学

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 流体力学

図の円管内を液体が流れる場合、内径20mmの断面Aでの平均速度が5cm/sのとき、内径10mmのBの断面におけるおおよその平均速度vはどれか。

1

5cm/s

2

8cm/s

3

10cm/s

4

15cm/s

5

20cm/s

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75

第14回午後 | 臨床工学技士国家試験

正答率 50% 解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 波動現象

波動現象

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 波動現象

図はある時刻の変位量を縦軸として左から右へ進む縦波を示している。波の進行方向の変位量を正としたとき、媒質の速度が0のところはどれか。

1

A、C、E

2

B、D

3

B、C、D

4

A、B、C、D、E

5

存在しない

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76

第14回午後 | 臨床工学技士国家試験

解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 流体力学

流体力学

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 流体力学

空気の圧力が450hPaのとき、おおよその酸素分圧はどれか。大気圧(1013hPa)のときの酸素の分圧を200hPaとする。

1

20hPa

2

50hPa

3

90hPa

4

200hPa

5

250hPa

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77

第14回午後 | 臨床工学技士国家試験

正答率 73% 解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 力学の基礎

力学の基礎

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 力学の基礎

ローラポンプの回転軸について正しいのはどれか。

a

軸にはねじりモーメントが加わる。

b

軸は圧縮荷重によって回転する。

c

軸径は太いほど伝達動力は小さい。

d

軸の回転数が大きくなるにつれて振動は減少する。

e

軸の回転数が大きいほど伝達動力は大きい。

組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e

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78

第14回午後 | 臨床工学技士国家試験

解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 材料力学

材料力学

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 材料力学

動力伝達用段付き回転軸で応力集中が起こると考えられる部位はどれか。

a

A

b

B

c

C

d

D

e

E

組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e

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86

第14回午後 | 臨床工学技士国家試験

正答率 69% 解説

科目:

大分類: 医用機械工学

/

中分類: 医用機械工学

/

小分類: 熱現象

熱現象

大分類: 医用機械工学

中分類: 医用機械工学

小分類: 熱現象

比熱の単位はどれか。

1

$ J K^{-1} kg^{-1} $

2

$ JkgK^{-1}$

3

$ kgJ^{-1}K^{-1}$

4

$ Jkg^{-1}K^{-1}$

5

単位なし

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