第9回国試午後71問の類似問題

図のように長さL、直径dの丸棒に加重Pを加えたところ、丸棒は∠Lだけ長くなり、∠dだけ紬くなった。正しいのはどれか。

a: 丸棒に曲げモーメントPLが作用する。

b: ヤング率はP/ΔLである。

c: 平均引張応力は4P/πd2である。

d: 軸方向の引張ひずみはΔL/Lである。

e: ポアソン比はΔL/Δdである。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

ステンレス鋼に張力を与えて破断するまでの応力ーひずみの関係について正しいのはどれか。

1: 応力を取り去れば変形が残らない最大限度を比例限度という。

2: ひずみが応力に比例して増加する最大限度を弾性限度という。

3: 降伏点より先では応力が増加するとひずみは著しく増大する。

4: 破壊点では張力が最大になる。

5: ひずみが最大となるときに応力は最大となる。

表面張力について正しいのはどれか。

1: 表面積を大きくしようとする性質をもつ。

2: 単位はN・mである。

3: 温度が高くなると小さくなる。

4: 水よりも水銀のほうが小さい。

5: 固体には表面張力はない。

生体組織の力学的性質で誤っているのはどれか。

1: ヤング率が大きな組織ほど応力に対するひずみが大きい。

2: 生体軟組織のポアソン比は約0.5 である。

3: 粘弾性体である筋組織のひずみと応力の関係はヒステリシスを示す。

4: 筋組織は腱に比べて引っ張りに対する変形の割合が大きい。

5: 血液の粘性係数は生体軟組織に比べて小さい。

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。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

断面積が1cm2 で長さ10mの棒を1kNの力で引っ張ったとき、棒が0.5mm伸びた。この棒の弾性係数［GPa］はどれか。

1: 1

2: 2

3: 3

4: 4

5: 5

誤っているのはどれか。

a: 流体のずり応力とずり速度の比を粘性率という。

b: 粘性が流速や圧力などにより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: 層流から乱流に変わる境界におけるレイノルズ数を臨界レイノルズ数という。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

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。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

正しいのはどれか。

a: 圧力は単位体積あたりに作用する力である。

b: パスカルの原理に従えば流体の圧力は体積に比例する。

c: 圧力が流体内部のあらゆる方向に作用する現象を連続の定理という。

d: 地表における大気圧は水銀柱で約760mmである。

e: 流れの様子が常に変化している流れを非定常流という。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正しいのはどれか。

a: 物体に重量という力を生じさせる加速度を重量加速度と呼ぶ。

b: 加速度αで運動している質量mの物体を静止させるのに必要な力はm/αである。

c: 重りを机の上に置いた場合、机が重りを支える力を反作用という。

d: 物体にいくつかの力が同時に加わるとき、それと同じ効果をもつ一つの力を合力という。

e: 外部から加わる力の合力が零のとき、物体内部には力は存在しない。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正しいのはどれか。

a: 断面積Aのピストンを力Fで押したときピストンの中の液体に生じる圧力はAFである。

b: 静止している液体中の圧力の大きさは同一水平面内では位置によらず同一である。

c: パスカルの原理を利用すれば小さな力から大きな力を発生させることができる。

d: 絶対真空を基準にして測定した圧力を真空圧力という。

e: 地表に置いた物体は水銀柱で50cmの大気圧を受ける。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

断面積Aの円柱状の棒を力Fで引っ張ると伸びるが、力を除くと元の状態に戻る。引張応力について正しいのはどれか。

1: Aに比例し、Fに反比例する。

2: Aに反比例し、Fに比例する。

3: AおよびFに比例する。

4: Fに比例し、Aには依存しない。

5: 棒の性質に依存する。

正しいのはどれか。

a: ずり応力がずり速度に比例する流れをハーゲン・ポアズイユ流れという。

b: 剛体管内の層流の単位時間の流量は粘性率が大きいほど多い。

c: レイノズル数は流れの速度に比例する。

d: 長い剛体管内では臨界レイノルズ数以下の流れは層流である。

e: レイノルズ数は速度と同じ次元をもつ。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正しいのはどれか。

1: 電荷間に働く力の大きさは電荷間の距離に比例する。

2: 一様な電界中の電荷に働く力の大きさは電界の強さに反比例る。

3: 一様な電界中の電荷に働く力の方向は電界の方向に直交する。

4: 一様な磁界中の線電流に働く力の大きさは磁束密度に比例する。

5: 同方向に流れる平行な線電流の間に働く力は斥力である。

誤っているのはどれか。

1: 生体での荷重、衝撃力、機械振動などの現象には力学特性が関係する。

2: 生体組織の伸びの弾性はコンダクタンスで表される。

3: 生体組織は赤外光を吸収する。

4: 血管壁や筋肉の力学特性には異方性がある。

5: 生体での機械振動、音響振動は変位速度と応力の関係で表される。

正しいのはどれか。

1: 粘性流体のずり速度のSI単位はm/sである。

2: 生体軟組織のポアソン比はおよそ1.0である。

3: 縦弾性率を表すヤング率の単位はPaである。

4: 腱より筋のヤング率は大きい。

5: 動脈血管の円周方向の最大変形は20%程度である。

誤っているのはどれか。

1: モータやギヤボックスは機械の振動源となる。

2: 物体に力を加えたとき変形は物体の弾性と塑性に依存する。

3: 切り欠きや穴のある部品はこれらがない部品よりも破壊されやすい。

4: 応力集中は溝が深いほど溝の底の形が鋭いほど小さくなる。

5: 振動源の近くのねじは緩みやすい。

正しいのはどれか。

a: 力をF、質量をm、加速度をαとするとF=m/αとなる。

b: 力の単位はPaである。

c: 力の3つの要素は、大きさ、方向、作用点である。

d: 大きさと方向を待った量をベクトルという。

e: 速度はスカラーである。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正しいのはどれか。（生体物性材料工学）

a: レイノルズ数は流れの慣性力と粘性力の比を表す無次元数である。

b: 健常人の血液粘性率は水の3~5倍である。

c: 粘性が流速に関係なく一定の場合は非ニュートン流体とよばれる。

d: 圧差一定の層流では、単位時間に流れる流体の体積は管半径の2乗に比例する。

e: ずり速度が増加すると血液粘性率は減少する。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

水の表面張力について誤っているのはどれか。 

1: 単位はN/mである。 

2: 毛管現象の要因である。 

3: 分子の凝集力によって生じる。 

4: 温度が高くなると小さくなる。 

5: 液滴の表面積を大きくするように働く。