流体力学の過去問

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

図A、図Bにおいて同じ流体が同一流速で定常的に流れているとき、それぞれ圧力$P_A$、$P_B$を得た。流れの運動エネルギーを示すのはどれか。

1: $P_A+P_B$

2: $P_A-P_B$

3: $P_A×P_B$

4: $P_A÷P_B$

5: $P_B÷P_A$

U字管内に抗凝固剤を加えた血液が入っている。管の両端を閉じて、図のように左右の血液面の高さの差を20cmとした後、管の両端を同時に開放したときの血液の運動について正しいのはどれか。

1: 最初の振動で管の一端から血液がこぼれる。

2: 振動の周期は次第に短くなる。

3: 振動の振幅は時間とともに減少する。

4: 振動しないで直ちに静止する。

5: 発振現象を起こす。

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

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。

ニュートン流体について正しいのはどれか。

a: 流れる際に流体内部にずり応力を生じる。

b: ずり応力はずり速度に比例する。

c: 粘性率はずり速度に依存する。

d: 非定常流は生じない。

e: 血清はニュートン流体である。

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

内径1cm程の塩化ビニール製チューブを垂直面でU字形に曲げ、その中央部に抗凝固剤を加えた血液を入れる（図（a）。チューブの両端を閉じて、左右の血液面の高さの差を約20cmつけた所（図（b））でチューブ両端を同時に開放する。チューブ内血液の運動について正しいのはどれか。

1: 最初の振動でチューブの一端から血液がこぼれる。

2: 振動の振幅は時間とともに減少する。

3: 振動の周期は次第に長くなる。

4: 発振現象を起こす。

5: 直ちに静止する。

粘性率$1×10^{-3}Pa・s$の粘性流体が内径1cmのまっすぐな円筒管内を流速10cm/sで流れている。これと相似な流れはどれか。ただし、流体の密度はすべて等しいとする。

1: 粘性率$1×10^{-3}Pa・s$,管内径2cm,流速20cm/s

2: 粘性率$1×10^{-3}Pa・s$,管内径0.5cm,流速5cm/s

3: 粘性率$2×10^{-3}Pa・s$,管内径0.5cm,流速10cm/s

4: 粘性率$2×10^{-3}Pa・s$,管内径1cm,流速20cm/s

5: 粘性率$2×10^{-3}Pa・s$,管内径2cm,流速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

非ニュートン流体について正しいのはどれか。

a: 密度が流速によって変化する。

b: 血液の非ニュートン性を決めているのは血漿である。

c: 流れる際に力学的エネルギーは消費されない。

d: 赤血球は血液の非ニュートン性に大きな影響を及ぼす。

e: キャッソンの式は血液の流れを表すのに適した実験式である。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

定常流における連続の条件として一定でなければならないのはどれか。

1: 圧力と断面積との積

2: 圧力と断面積と密度との積

3: 圧力と流速と断面積との積

4: 流速と断面積と密度との積

5: 流速と断面積との積

定常流の定義として正しいのはどれか。

1: ある断面を単位時間内に通過する流体の量が時間的に変化しない。

2: 流速がどこでも同じ値をとる。

3: 連続の方程式が成り立つ。

4: ずり速度がどこでも同じ値をとる。

5: 流線が時間的に変化しない。

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

正しいのはどれか。

a: ずり応力がずり速度に比例する流れをハーゲン・ポアズイユ流れという。

b: 剛体管内の層流の単位時間の流量は粘性率が大きいほど多い。

c: レイノズル数は流れの速度に比例する。

d: 長い剛体管内では臨界レイノルズ数以下の流れは層流である。

e: レイノルズ数は速度と同じ次元をもつ。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正しいのはどれか。

a: 圧力は単位体積あたりに作用する力である。

b: パスカルの原理に従えば流体の圧力は体積に比例する。

c: 圧力が流体内部のあらゆる方向に作用する現象を連続の定理という。

d: 地表における大気圧は水銀柱で約760mmである。

e: 流れの様子が常に変化している流れを非定常流という。

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

流体の運動について正しいのはどれか。

a: 円管内の定常流では平均流速と円管断面積との積は場所によらず一定である。

b: 粘性率がずり速度によって変化する流体をニュートン流体という。

c: 臨界レイノルズ数を超えると粘性率はゼロとなる。

d: ベルヌーイの定理によれば動圧と静圧との和が流速に比例する。

e: 粘性率が零の完全流体では流体が流れても力学的エネルギーは消費されない。

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: 大動脈中の流れは常に層流である。

2: レイノルズ数が約2,000を超えると層流から乱流へ変わる。

3: パアズイユの流れでは、流量は管径、管長、両端での圧力差に依存する。

4: 生体組織は粘性と弾性をあわせもる。

5: 生体組織の伸びの弾性はヤング率で表される。

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

定常流の性質で正しいのはどれか。

1: ある断面を単位時間内に通過する流体の量が時間的に変化しない。

2: 流速がどこでも同じ値をとる。

3: 連続の方程式が成り立つ。

4: ずり速度がどこでも同じ値をとる。

5: 流線が時間的に変化しない。