第24回国試午前82問の類似問題

半径rの水平でまっすぐな円管内を粘性率nの液体が流れている。長さL離れた2点間の圧力差がΔPである場合、管内の流量Qを示す式はどれか。ただし、管内の流れは層流である。

1: $\frac {\pi r^{2}\mu \Delta P}{8L}$

2: $\frac {\pi r^{3}\Delta P}{8\mu L}$

3: $\frac {\pi r^{3}\mu \Delta P}{8L}$

4: $\frac {\pi r^{4}\Delta P}{8\mu L}$

5: $\frac {\pi r^{4}\mu \Delta P}{8L}$

レイノルズ数について誤っているのはどれか。

1: 流体の粘性力に対する慣性力の比を表す。

2: 細い流路の流れほど値は大きい。

3: 無次元数である。

4: 乱流では大きな値を示す。

5: 流速が大きいほど値は大きい。

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

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。

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

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。

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

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。

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

ニュートン流体について正しいのはどれか。

a: 粘性率μはずり速度に依存しない。

b: 乱流や非定常流にはならない。

c: 流れの状熊はレイノルズ数に依存しない。

d: 流れても力学的エネルギーは消費されない。

e: 流れる際に流体内部にずり応力を生じる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

流体の粘弾性について正しいのはどれか。

1: 粘度（粘性率）は流体の「流れやすさ」を表わす物性値である。

2: 血液の粘度はヘマトクリット値に強く依存する。

3: 毛細血管を流れる血液はニュートン流体と見なせる。

4: 水は非ニュートン流体である。

5: レイノルズ数は粘性率と同じ単位を持つ。

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

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）

正しいのはどれか。

a: 非ニュートン流体ではずり応力はずり速度に比例する。

b: キャッソンの式は非ニュートン流体の流動関係を表す式の一つである。

c: 血液の流れはキャッソンの式によく従う。

d: 血液も血漿もニュートン流体である。

e: 血管径が0.4mm以下になると、血管径の減少に伴ってみかけの粘性は増加する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

レイゾルズ数について誤っているのはどれか。

1: 流速に比例する。

2: 粘性率に反比例する。

3: 密度に比例する。

4: 層流から乱流に移行するときの値を臨界レイノルズ数という。

5: 臨界レイノルズ数は約100である。

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。

水平な円管内における流体の圧力で誤っているのはどれか。ただし、静水圧は0とし、外部とのエネルギーのやりとりはないものとする。（医用機械工学）

1: 流速が2倍になると動圧は2倍になる。

2: 流体の密度が2倍になると動圧は2倍になる。

3: 総圧は静圧と動圧との和になる。

4: 動圧が下がると静圧が上がる。

5: 流速を0にすると総圧は静圧に等しくなる。

図のような水槽の穴から出る水の速度vはどれか。ただし、水の密度をρ、重力加速度をgとし、水の粘度は無視できるものとする。（医用機械工学）

1: $2\sqrt{gh}$

2: $\sqrt{2gh}$

3: $\sqrt{2\rho{gh}}$

4: $2gh$

5: $2\rho{gh}$

密度が一定の完全流体が、水平に置かれた管内を定常流で流れている。誤っているのはどれか。

a: ベルヌーイの定理が成り立つ。

b: 静圧と動圧の和を全圧という。

c: 静圧と動圧は常に等しい。

d: 静圧は流体の速度に比例する。

e: 動圧は流体の密度に比例し、速度の2乗に比例する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

血液では、流速が小さいときよりも大きいときのほうが粘性率が小さい。この性質を表すのはどれか。

1: ポアゼイユの流れ

2: ベルヌーイの定理

3: レイノルズ数

4: 非ニュートン流体

5: トリチェリの定理