第18回国試午後74問の類似問題

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。

水タンクをある高さに固定して内半径rのチューブを接続したところ、流量Qで流れた。同じ長さで内半径2rのチューブを接続した場合の流量はQの何倍か。ただし、流れは層流であるとする。

1: $1/16$

2: $1/4$

3: 1

4: 4

5: 16

図はある遠心ポンプを一定の回転数で駆動したときの流量-揚程（圧力差）特性を示したものである。このポンプが出口圧240mmHgに対して流量4L/minを駆出しているとき、ポンプ入口圧［mmHg］はいくらか。

1: 20

2: 40

3: 60

4: 120

5: 200

図のように太さの違うU字形の器に水を入れ、その水を閉じ込めるようにAとBの2つのピストンをつける。Aに力を加えてBに載せた物体を持ち上げるとき、必要となる最小限の力の大きさF[N]に最も近いのはどれか。ただし、ピストンの質量や摩擦抵抗は無視できるものとする。 

1: 2.5

2: 10

3: 25

4: 100

5: 400

円管内の流れについて正しいのはどれか。

1: 流線が交差する流れを層流という。

2: ハーゲン・ポワゼイユの式は乱流で成立する。

3: 乱流では流速分布が放物線状になる。

4: 流体の粘性率が高くなるとレイノルズ数は大きくなる。

5: レイノルズ数は無次元数である。

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。

超音波ドプラ法では弁狭窄直下の血流速（V［m/s］）から簡易ベルヌーイ式を用いて狭窄前後の圧較差（⊿P［mmHg］）を算出できる。算出式として正しいのはどれか。

1: ⊿P≒1/V

2: ⊿P≒2√V

3: ⊿P≒4V

4: ⊿P≒4V2

5: ⊿P≒V3

円管内をニュートン流体が層流を保ちながら左から右に流れている。この場合の流速分布はどれか。（医用機械工学）

図のパイプ状の流路において、上流から下流に行くに従い断面積が半分になる流路がある。上流に対して下流での流速と管路抵抗について正しいのはどれか。ただし、管路内の水の流れは層流を維持しているものとする。

1: 下流では流速は 1/2 倍になり、管路抵抗は 1/倍になる。

2: 下流では流速は 1/2 倍になり、管路抵抗は 1/4 倍になる。

3: 下流では流速は 1/2 倍になり、管路抵抗は 1/2 倍になる。

4: 下流では流速は になり、管路抵抗は 2倍 になる。

5: 下流では流速は になり、管路抵抗は 4倍 になる。

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

内直径10mmの円管の中を動粘度4×10-6㎡/sの流体が速度1m/sで流れているときのレイノルズ数はどれか。ただし、動粘度は(粘度)／(密度)である。(医用機械工学)

1: 40

2: 250

3: 400

4: 2500

5: 4000

U字管内に抗凝固剤を加えた血液が入っている。管の両端を閉じて、図のように左右の血液面の高さの差を20cmとした後、管の両端を同時に開放したときの血液の運動について正しいのはどれか。

1: 最初の振動で管の一端から血液がこぼれる。

2: 振動の周期は次第に短くなる。

3: 振動の振幅は時間とともに減少する。

4: 振動しないで直ちに静止する。

5: 発振現象を起こす。

円管の中を粘性流体が層流で流れている。同じレイノルズ数になるのはどれか。

a: 平均流速 0．5 倍、円管の長さ 2 倍

b: 粘性率 2 倍、円管の長さ 0．5 倍

c: 平均流速 2 倍、円管の内径 2 倍

d: 平均流速 0．25 倍、円管の内径 4 倍

e: 粘性率 2 倍、円管の内径 2 倍

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

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

誤っているのはどれか。

1: 大動脈中の流れは常に層流である。

2: レイノルズ数が約2,000を超えると層流から乱流へ変わる。

3: パアズイユの流れでは、流量は管径、管長、両端での圧力差に依存する。

4: 生体組織は粘性と弾性をあわせもる。

5: 生体組織の伸びの弾性はヤング率で表される。

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