第15回国試午後74問の類似問題

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。（生体物性材料工学）

a: 血液は非ニュートン流体である。

b: 毛細血管の流れは乱流である。

c: 脈波伝搬速度は血管壁が軟らかいほど早い。

d: ポアズイユの式では流量は半径の2乗に比例する。

e: 細い血管で赤血球が中央部に集中する現象をシグマ効果という。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

誤っているのはどれか。

1: 非ニュートン流体では粘性係数は速度こう配に依存する。

2: ポアゼイユの流れでは流速は管径、管長、両端での圧力差に依存する。

3: レイノルズ数は層流から乱流へ変わる限界を示す。

4: ヤング率は伸びの弾性係数の逆数である。

5: 音響インピーダンスは密度と音速の積で表される。

図のように水平に置かれた絞りのあるパイプに流体が流れている。絞りの前のパイプの断面積をA1、絞りの後のパイプの断面積をA2とする。絞りの前後の圧力差P1一P2を表す式はどれか。ただし、流体の密度をρ(一定)、絞りの前の流速をv1とし、完全流体が定常流で流れているとする。

1: $ \frac {1}{2}\rho v^{2}_{1}\left( \frac {A^{2}_{1}}{A^{2}_{2}}-1\right) $

2: $ \frac {1}{2}\rho v^{2}_{1}\left( 1-\frac {A^{2}_{1}}{A^{2}_{2}}\right) $

3: $ \frac {1}{2}\rho v^{2}_{1}\left( \frac {A_{1}}{A_{2}}-1\right) $

4: $ \frac {1}{2}\rho v^{2}_{1}\left( 1-\frac {A_{1}}{A_{2}}\right) $

5: $ \frac {1}{2}\rho v^{2}_{1}\left( \frac {A^{2}_{1}}{A^{2}_{2}}\right) $

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

レイノルズ数について誤っているのはどれか。

1: 単位はPa・sである。

2: レイノルズ数が等しい流れは相似的である。

3: 臨界レイノルズ数を超えると流れが乱流になる。

4: 流速が同じ場合、粘性の大きな流体では値が小さくなる。

5: 流速が同じ場合、管の径が大きいほど値が大きくなる。

円管内を流れる粘性流体について誤っているのはどれか。

1: 粘性率は流れにくさを表わす。

2: レイノルズ数は流れの相似性を与える数値である。

3: 流速が速いほど乱流になりやすい。

4: 粘性が高いほど乱流になりやすい。

5: 層流の場合、ポアズイユの式が適用できる。

半径r、長さLのパイプ（管路）に粘性率μのニュートン流体を流した。流れのレイノルズ数を100としたとき、誤っているのはどれか。

1: 流体の速度は管内のどの部分でもほぼ等しい。

2: 管路の抵抗はrの4乗に反比例する。

3: 管路の抵抗はμに反比例する。

4: 管路の抵抗はLに比例する。

5: 管内の流れは層流である。

流体力学について誤っているのはどれか。

1: 流体の粘性率の単位は〔Pa/s〕である。

2: 乱流とは流れの流線が入り乱れている状態である。

3: レイノルズ数とは流れの状態を表わす無次元数である。

4: 血液は非ニュートン流体である。

5: ベルヌーイの定理は粘性率が0の流体で成立する。

半径R、長さLの円管内を粘性率μの液体が流量Qで流れている。流れが定常な層流のとき、管の上流と下流の圧力差はどれか。

1: $ \frac {\pi R^{2}Q}{8\mu L}$

2: $ \frac {\pi R^{3}Q}{8\mu L}$

3: $ \frac {8\mu LQ}{\pi R^{4}}$

4: $ \frac {128\mu LQ}{\pi R^{3}}$

5: $ \frac {128\mu LQ}{\pi R^{4}}$

ある断面積をもつ1本の円筒管の両端に圧力差を与えて流体を流した。次に、はじめの1/10の断面積の円筒管を10本並列にし、同じ圧力差で流体を流した。そのときの流量は、はじめの状態の何倍になるか。ただし、管内の流れは層流とする。

1: 1/10

2: 1/√10

3: 1

4: √10

5: 10

図のように断面積が半分になる流路がある。断面Aから断面Bに流れるときAと比較したBでの流速と静圧で正しいのはどれか。

1: 流速は遅く、静圧は高くなる。

2: 流速は遅く、静圧は低くなる。

3: 流速は速く、静圧は高くなる。

4: 流速は速く、静圧は低くなる。

5: 流速は早くなり、静圧は変化しない。

正しいのはどれか。

a: 流体の1点が流れてゆく道筋を流線という。

b: 流線の形を表す式を連続の方程式という。

c: 流れの様子が常に変化している流れを定常流という。

d: 流線が時間的に変化しない流れは定常流である。

e: 一つの管の中の定常流では、流体の密度と速度と管断面積との積は場所によらず一定である。

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。

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。

断面積がA、3Aの2本のピストン管をつないで中に水を入れ、細い方のピストンにFの力を加えたとき正しいのはどれか。

a: 細い管の中の水の圧力はFを2Aで割った値となる。

b: 水の圧力は2本の管の内面すべてに垂直に作用する。

c: 太い方のピストンには3Fの力が生じる。

d: 太い管の中の水の圧力はFを3Aで割った値となる。

e: 水の代わりに油を入れると圧力は高くなる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

ある円筒管の両端に圧力差を与えて流体を流す場合と比べて、この円筒管の1/1000の断面積を持つ細い管を1000本並列にして同じ圧力差で流体を流す場合、流量は何倍になるか。ただし、太いほうの円筒管内の流れは層流とする。

1: 1

2: 1/10

3: 1/100

4: 1/1000

5: 1/10000

正しいのはどれか。

a: レイノルズ数は流れの慣性力と粘性力と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流量は円管内径の2乗に比例する。

e: ヘマトクリット値が増加すると血液粘性率は増加する。

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

半径 R、長さ L の円管内を粘性率 n の液体が流量 Q で流れている。流れが定常な層流のとき、管の上流と下流の圧力差はどれか。

完全流体では成立せず、粘性流体のみで成立するのはどれか。 

a: 流れの相似性(レイノルズ数による比較) 

b: パスカルの原理 

c: 連続の式 

d: ベルヌーイの定理 

e: ハーゲン・ポアズイユの法則 

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

ニュートン流体について正しいのはどれか。

a: 流れる際に流体内部にずり応力を生じる。

b: ずり応力はずり速度に比例する。

c: 粘性率はずり速度に依存する。

d: 非定常流は生じない。

e: 血清はニュートン流体である。

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