第37回ME2午前40問の類似問題

図のように内径が変化する管内に理想流体が流れるときAB間の圧力差に比例するのはどれか。ただし、A、Bにおける流速を、とする。

1: $v_A$

2: $v_B$

3: $v_A-v_B$

4: $v_A^2$

5: $(v_A-v_B)^2$

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

直径1cmの大動脈内の血流速度が50cm/sであるときのレイノルズ数はどれか。ただし、血液密度は1.05×103 kg/m3 、血液の粘性率は3.0×10-3 Pa･s とする。（生体物性材料工学）

1: 1000

2: 1250

3: 1500

4: 1750

5: 2000

内部の直径 20mm のまっすぐな血管内を粘性係数 0. 004 Pa・s の血液が平均流速 0.2 m/s で流れている。この流れのレイノルズ数はどれか。ただし、血液の密度は1×103 kg/m3 とする。

1: 1

2: 20

3: 500

4: 1000

5: 5000

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。（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

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。

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。絞りの前後の圧力差 P1 - P2 を表す式はどれか。ただし、流体の密度をρ、絞りの前の流速をV1、絞りの後の流速をV2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}$

2: $ \frac {1}{2}\rho v^{2}_{2}$

3: $ \frac {1}{2}\rho v_{1}v_{2}$

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

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

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。

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

誤っているのはどれか。

1: 毛細血管中の流れは層流である。

2: レイノルズ数が約2000を超えると層流から乱流へ変わる。

3: 血液はニュートン流体である。

4: 生体組織は粘性と弾性をあわせもつ。

5: 生体組織の弾性はヤング率で表される。

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。

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）

半径r［m］、長さL［m］、電気抵抗0.2［Ω］の導線がある。同一材料で作られた2r、長さ8Lの導線の電気抵抗［Ω］はいくらか。

1: 0.1

2: 0.2

3: 0.4

4: 0.8

5: 1.0

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の断面における平均速度vはどれか。（医用機械工学）

1: 5cm/s

2: 8cm/s

3: 10cm/s

4: 15cm/s

5: 20cm/s

流れにおけるベルヌーイの定理について正しいのはどれか。

a: 粘性流体に適用される。

b: 力学的エネルギーが保存される。

c: ひとつの流線上で成立する。

d: 重力とは無関係である。

e: レイノルズ数を導くことができる。

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

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