医用機械工学の過去問

振動数200Hzの音源が、静止している観測者に向かって音速の2/3の速さで近づいている。音速が330m/sのとき、観測者が聞く音の周波数は何Hzか。

1: 300

2: 400

3: 500

4: 600

5: 700

27℃の環境に置かれた容積10Lの密閉された容器に0.1MPa（絶対圧）の空気が封入されている。容器が加熱されて空気の温度が57℃に上昇したとき、容器内の圧力（絶対圧）は何Mpaになるか。ただし、空気は理想気体とする、

1: 0.11

2: 0.16

3: 0.21

4: 0.68

5: 1.1

振動数300Hzの音源が速さ40m/sで直線上を進んでいる。音速を340m/sとするとき、音源の進行方向前方に伝わる音の波長は何mか。

1: 0.9

2: 1.0

3: 1.1

4: 1.2

5: 1.3

バネにおもりをつけて単振動を起こしたとき、周期T［s］を表す式はどれか。ただし、バネ定数をk［N/m］、おもりの質量をm［kg］とする。

円管内を流れる粘性流体について誤っているのはどれか。

1: 粘性率は流れにくさを表わす。

2: レイノルズ数は流れの相似性を与える数値である。

3: 流速が速いほど乱流になりやすい。

4: 粘性が高いほど乱流になりやすい。

5: 層流の場合、ポアズイユの式が適用できる。

物体に働く応力とひずみについて誤っているのはどれか。

1: 応力はベクトルで表される。

2: 応力の単位は［Pa］である。

3: ひずみの単位は［m］である。

4: 弾性率は応力とひずみの比である。

5: 弾性率の単位は［Pa］である。

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。

電磁波について誤っているのはどれか。

1: 媒質によって伝搬速度が異なる。

2: 振動数が低いほど回折しやすい。

3: 波長が短いほど屈折率が小さい。

4: 速度は振動数に比例する。

5: 2つの異なる媒質界面では反射がおこる。

音波について誤っているのはどれか。

1: 水中（25℃）の音速は約1500m/sである。

2: 超音波は生体内で指数関数的に減衰する。

3: 血液の固有音響インピーダンスは頭蓋骨より小さい。

4: 硬い物質ほど伝搬速度が速い。

5: 周波数が高くなるほどドプラ効果は起こりにくい。

100mmHgの圧力が1cm2の面に加えられたとき、面に作用する力は何Nか。ただし、水銀の比重を13.6とする。

1: 1.33

2: 13.9

3: 133

4: 266

5: 1390

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。

標準状態にある乾燥空気（0℃、1気圧）を入れた容器の圧力を一定に保ったまま、容積を2倍にするためには温度を何℃にすればよいか。

1: 20

2: 47

3: 118

4: 147

5: 273

静止している観測者に向かって音源が音速の1/10の速さで近づくとき、観測者が聞く音の振動数は音源が出す音の振動数の何倍か。

1: 9/10

2: 10/11

3: 11/10

4: 10/9

5: 11/9

血圧は通常mmHgの単位で示される。圧力をmmHgと異なる単位で表現したとき、最高血圧として正常な範囲にないのはどれか。

1: 120torr

2: 160hPa

3: 0.150kgf/cm2

4: 15.8cmH2O

5: 0.015MPa

月面の重力加速度は地球に比べおよそ1/6である。地球上で6kgの質量を持つ物体をある高さから落下させたとき、地面に到達するまでに2秒かかった。この物体を月面で地球上での場合と同じ高さから落下させたとき、地面に到達するまでにかかる秒数に最も近い整数はどれか。

1: 2

2: 5

3: 8

4: 12

5: 24

なめらかに動くピストンを持つシリンダ内に27℃、0.6Lの気体が入っている。気体の温度を127℃に上昇させた場合、気体の体積は何Lになるか。

1: 0.8

2: 2.8

3: 80

4: 280

5: 800

音について誤っているのはどれか。

1: 空気中の音速は気温が高くなると遅くなる。

2: 音波は音響インピーダンスの異なる媒質の境界面で反射される。

3: 液体中の音速は固体中の音速より遅い。

4: 音の強さは振幅によって決まる。

5: 可聴域の音波の振動数はおよそ20Hzから20kHzである。

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

振動数一定の音源から発する音波を空気中と水中で観測したところ、波長はそれぞれ2mと9mであった。水中の音速は何m/sか。

1: 1500

2: 1510

3: 1520

4: 1530

5: 1540

超音波探触子（プローブ）について誤っているのはどれか。

1: 圧電素子に高い電圧を加えるほどより高い周波数が生じる。

2: 球面波は点音源から送波される。

3: 音響レンズは生体に最も近い側に置かれる。

4: パルス幅が長くなると距離分解能は低下する。

5: 機械スキャン方式は可変フォーカスの動作が難しい。