第4回国試午前52問の類似問題

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

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。

長さL、断面積Aが一様な丸棒の両端を力Pで圧縮したとき、長さがΔL短くなった。正しいのはどれか。

a: Pを圧縮荷重という。

b: P/Aを圧縮応力という。

c: 圧縮を中止しても、棒が元の長さに戻らない性質を塑性という。

d: 丸棒の中で一様に働く圧縮力は2Pになる。

e: ΔL/Lをボァソン比という。

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

ハーゲン・ポアゼイユの式の中の流量について正しいのはどれか。

1: 管の内径の2乗に比例

2: 管の両端の圧力差に反比例

3: 管の内周長に比例

4: 管の長さの4乗に比例

5: 流体の粘度に反比例

材料の機械的特性について誤っているのはどれか。

1: 応力は単位面積あたりに働く力(荷重)である。

2: 応力と圧力の単位は同じである。

3: ひずみは単位面積あたりの変形量である。

4: ヤング率は応力とひずみの比である。

5: ポアソン比は荷重方向とそれに垂直な方向のひずみの比である。

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

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。

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

剛体円管内の流れについて誤っているのはどれか。

1: 流線が時間的に変化しない流れを定常流という。

2: 管の両端の圧力差が一定のとき、流体の粘性率が高くなると流量は増加する。

3: 管の長さが長くなると流れの抵抗は増加する。

4: レイノルズ数は無次元数である。

5: レイノルズ数が100であるとき、流れは層流である。

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のカを加えた。太いピストンに生じるカFはどれか。

1: 2N

2: 10N

3: 50N

4: 250N

5: 500N

気体の圧力ｐ、体積Ｖ、物質量ｎ、気体定数Ｒ、温度Ｔとしたときに成り立つ法則ｐＶ＝ｎＲＴについて正しいのはどれか。

a: この法則はボイル・シャルルの法則と呼ばれる。

b: 物質量nは単位体積あたりの気体の質量である。

c: 気体常数Rは気体の種類によって異なる。

d: 温度Tは絶対温度である。

e: この法則が成り立つ気体は理想気体または完全気体と呼ばれる。

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

図のように内径が変化する管に水銀マノメータをつないだ。水銀の液面差hについて正しいのはどれか。ただし、管の太い部分と細い部分の静圧をP1、P2、流速をV1、V2とする。(医用機械工学)

1: P1 - P2 に比例する。

2: P2に反比例する。

3: V1-V2に比例する。

4: V1 に比例する。

5: V2 に反比例する。

圧力Ｐ、体積Ｖ、絶対温度Ｔ、気体定数Ｒとしたとき、ボイル・シャルルの法則ＰＶ＝ｎＲＴの中のｎの意味として正しいのはどれか。

1: 気体の分子量

2: 気体の物質量(モル数)

3: 気体分子の原子数

4: 標準状態の気体密度

5: アボガドロ数

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。

図のように1本の管から2本の管が分岐して内部に非圧縮性流体が流れて　いるときに成り立つ式はどれか。ただし、pを圧力、vを流速、Qを流量とし、全ての管の断面積は等しいとする。

a: $ P_{1}=P_{2}+P_{3}$

b: $ v_{1}=v_{2}+v_{3}$

c: $ Q_{1}=Q_{2}+Q_{3}$

d: $ v^{2}_{1}=v^{2}_{2}+v^{2}_{3}$

e: $ Q^{2}_{1}=Q^{2}_{2}+Q^{2}_{3}$

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

気体の性質について正しいのはどれか。

a: 気体定数は、気体の種類によって異なる。

b: 理想気体ではボイル・シャルルの法則が成り立つ。

c: 理想気体では圧力と体積の積は絶対温度に比例する。

d: 一定量の理想気体を一定体積に保つとき、温度を10°Cから100°Cに変化させれば、圧力は10倍になる。

e: 理想気体では圧力と温度のみから体積が求められる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

0.5kg の輸液ボトルを点滴スタンドの金具に吊るしたとき、正しいのはどれが。

a: ボトルと金具に働く力の大きさは同じである。

b: ボトルに働く力の大きさは0.5×9.8Nである。

c: ボトルと金具に働く力の和(合力)の大きさは0.5×9.8×2Nである。

d: ボトルと金具に働く力の向きは同じである。

e: ボトルには重力方向の力が働く。

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

気体の圧力ｐ体積Ｖ、物質量ｎ、気体定数Ｒ、温度Ｔとしたときに成り立つ法則ｐＶ＝ｎＲＴについて正しいのはどれか。

a: この法則はボイル・シャルルの法則と呼ばれる。

b: 物質量nは単位体積あたりの気体の質量である。

c: 気体定数Rは気体の種類によって異なる。

d: 温度Tは絶対温度である。

e: この法則が成り立つ気体は理想気体または完全気体と呼ばれる。

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

図のように、体積0．3m3、圧力100kPa、温度300Kにて気体を封入したシリンダがある。シリンダ内の圧力を300kPa、温度を600Kとしたとき、気体の体積［m3］はどれか。 

1: 0.05

2: 0.2

3: 2

4: 5

5: 10

圧力（絶対圧）が一番低いのはどれか。

1: 1Pa

2: 1kgf/cm2

3: 1mmHg

4: 1cmH2O

5: 1atm