第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第80問
医用機械工学第31回午後
第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第80問（医用機械工学）の正答は 3 です。パスカルの原理より、密閉された流体では圧力がどこでも等しい。
問題
図のように断面積が10 cm2 と50 cm2 の2 本のピストン管をつなぎ、細い ピストンに10 N の力を加えた。ピストンを静止させるために必要な力F［N］はど れか。 断面積 10 cm2 断面積 50 cm2 10 N F 水
- 1. 2
- 2. 10
- 3. 50 ✓
- 4. 100
- 5. 250
正答：3番
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解説
■ 正答：3番 — 50
パスカルの原理より、密閉された流体では圧力がどこでも等しい。細いピストン（10 cm²）に10 Nを加えると圧力は10 N/10 cm²＝1 N/cm²。太いピストン（50 cm²）を静止させる力はF＝1 N/cm²×50 cm²＝50 N。よって3番。
【各選択肢の解説】
1. 2
❌ 誤り。面積比を逆に取った誤り。
❌ 誤り。面積比を逆に取った誤り。
2. 10
❌ 誤り。面積が異なるのに力が等しくなることはない（力は面積に比例）。
❌ 誤り。面積が異なるのに力が等しくなることはない（力は面積に比例）。
3. 50
✅ 正しい。圧力 P＝10 N÷10 cm²＝1 N/cm²。両ピストンで圧力が等しいので F＝P×50 cm²＝50 N。
✅ 正しい。圧力 P＝10 N÷10 cm²＝1 N/cm²。両ピストンで圧力が等しいので F＝P×50 cm²＝50 N。
4. 100
❌ 誤り。過大。
❌ 誤り。過大。
5. 250
❌ 誤り。過大。
❌ 誤り。過大。
【試験対策ポイント】
- パスカルの原理：密閉流体内の圧力は各点で等しい → P₁＝P₂
- F₁/A₁＝F₂/A₂（力は断面積に比例）＝油圧ジャッキ・水圧プレスの原理
- 本問：F＝10×(50/10)＝50 N。小さい力で大きな力を得られる（仕事は保存）。
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