医用機械工学の過去問

誤っているのはどれか。

a: 動脈中の血流は定常流である。

b: 全血は非ニュートン流体である。

c: 血管の弾性は加齢により変化する。

d: 圧脈波の反射は血管の分岐などにより起こる。

e: 収縮期圧と拡張期圧の圧力差を平均圧という。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

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

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。

機械要素として誤っているのはどれか。

a: 拘束要素としてベアリング、チェーン、歯車などがある。

b: 締結要素としてボルト、ナット、軸継手などがある。

c: 潤滑剤は摩擦抵抗と摩耗を減らす。

d: ピニオン・ラックは回転運動を直線運動に変換する歯車の一種である。

e: ボルトやナットのねじ山の数が多すぎるとねじ山にかかる荷重が大きくなり破断する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

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。

機械的振動について誤っているのはどれか。

a: 単振動とは振幅および振動数が一定の周期的振動のことである。

b: 単振動の振動数は振動の周期に比例する。

c: 強制振動とは振幅が時間とともに指数関数的に減少する振動のことである。

d: 単振動において振動の速度に比例する抵抗力が作用すると減衰振動になる。

e: 減衰振動では振幅の隣合う極値の絶対値は等比級数的に減衰する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

国際単位系（SI）またはMKS単位系で、力学量の基本単位の正しい組合せはどれか。

1: cm,g,s

2: m,g,s

3: m,K,s

4: cm,K,s

5: m,kg,s

波動について正しいのはどれか。

a: 二つの波動が重なると波動の散乱が起こる。

b: 縦波と横波の伝搬速度は同じである。

c: 波動の伝搬速度をv、振動数をf、波長をλとするとv=λfである。

d: 波動の干渉によって周期的な腹と節を有する定常波が生じる。

e: 弾性体の棒の中を伝わる縦波の伝搬速度はヤング率の平方根に反比例する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

超音波について誤っているのはどれか。

1: 振動数20kHz以上の音波のことである。

2: 波動の緩衝を起こしたり、吸収、反射、散乱されながら伝搬する。

3: 振動数が高いほど指向性が鋭い。

4: 2MHzの超音波の波長は生体中で約7mmである。

5: 強力な超音波を液体中に照射するとキャビテーションを起こす。

ニュートン流体について正しいのはどれか。

a: ずり速度とずり応力は比例する。

b: 見かけの粘性はずり速度とともに変化する。

c: キャッソン降伏値を有する。

d: 塑性流動を示す。

e: 血漿はほぼニュートン流体と考えてよい。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

動脈の血流、血圧について誤っているのはどれか。

a: 平均血圧は最高血圧と最低血圧の算術平均である。

b: ヘマトクリット値の増加に伴い見かけの粘性は低下する。

c: 圧脈波の伝搬速度は血管壁の硬化や平均血圧の上昇に伴い増大する。

d: 拍動流では血圧が心臓収縮期と拡張期に対応して変動する。

e: 圧脈波の波形の変化は血管壁の性質や血管分岐部の反射などに起因する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

ハーゲン・ポアゼイユの公式について正しいのはどれか。

a: 剛体管内を流体が乱流で流れる場合の公式である。

b: 剛体管の両端の圧力差は流量に比例する。

c: 流量は管の半径の4乗に比例する。

d: 剛体管の両端の圧力差は流体の粘性に反比例する。

e: 流量は管の長さの2乗に比例する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

円筒管内の流れについて誤っているのはどれか。

1: 流れが遅いときは層流となる。

2: 管の内径が大きいほど乱流となりやすい。

3: ある速度以上で乱流となるとき、その境界のレイノズル数を臨界レイノルズ数という。

4: 臨界レイノルズ数はおよそ100である。

5: レイノルズ数は1000を超えることもある。

熱容量と比熱について誤っているのはどれか。

1: 1gの物体の温度を1°C上昇させるのに必要な熱量を比熱という。

2: 体積と比熱が等しく密度の異なる二つの物体では、密度の大きい物体の方が熱容量は大きい。

3: 熱容量が等しく温度の異なる二つの物体を接触させると、熱平衡に達したとき、この二物体はそれぞれの最初の温度の平均の温度となる。

4: 温度の等しい二つの物体を接触させると、比熱の大きい物体から比熱の小さい物体に熱が移動する。

5: 一定の質量の気体の熱容量は、圧力や体積によって異なる。

熱力学について正しいのはどれか。

a: 運動エネルギーをすべて熱に変換することはできない。

b: 熱は完全に仕事に変換することができる。

c: 熱が仕事に変換されるとき、エネルギー保存の法則は成り立たない。

d: 不可逆過程においても、エネルギー保存の法則が成り立つ。

e: 摩擦や熱伝導を伴う現象は不可逆変化である。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

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

長さ１ｍ、直径20ｍｍの円柱に1000Ｎの圧縮力を加えたとき、長さが２ｍｍ短縮した。同じ材料の、長さ50ｃｍ、直径10ｍｍの円柱に1000Ｎの圧縮力を加えたとき、長さはおよそ何ｍｍ短縮するか。

1: 4

2: 2

3: 1

4: 0.5

5: 0.25

強制振動について正しいのはどれか

1: 周期的な外力が加わることによって発生する振動

2: 制動を加えることによって発生する振動

3: 衝撃力を加えた後に発生し、振動が次第に減衰する振動

4: 外力によって発生する周期的でない振動

5: 外力を加えなくても持続する振動

一端が固定されているバネ定数ｋのバネの先に取り付けられている質量ｍの物体の位置ｘについて運動方程式ｍｘ＝－ｋｘ(左辺のｘの上にはドットが2つ付く)が成り立つとき、誤っているのはどれか。

1: xは物体の加速度を表す。

2: x=0のとき物体の加速度は0である。

3: 物体がx=0に静止している場合もこの方程式を満足する。

4: この方程式の解は、時間がたつと減衰する。

5: この方程式は単振動を表す。

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。