第35回 臨床工学技士国家試験 午後 第82問
医用機械工学第35回午後
第35回 臨床工学技士国家試験 午後 第82問(医用機械工学)の正答は 3 です。パスカルの原理:密閉流体では圧力一定→F_A/A_A=F_B/A_B。
問題
図のように太さの違うU 字形の器に水を入れ、その水を閉じ込めるよう にA とB の2 つのピストンをつける。A に力を加えてB に載せた物体を持ち上げ るとき、必要となる最小限の力の大きさF[N]に最も近いのはどれか。 ただし、ピストンの質量や摩擦抵抗は無視できるものとする。
- 1. 2.5
- 2. 10
- 3. 25 ✓
- 4. 100
- 5. 400 O A B ひずみ C E D 応力 ピストンB の断面積 400 cm2 ピストンA の断面積 100 cm2 質量10 kg F A B 水
正答:3番
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解説
■ 正答:3番
パスカルの原理。ピストンBにかかる荷重mg=10 kg×9.8≒98 Nがつくる圧力を、ピストンAで支える。F=mg×(A_A/A_B)=98×(100/400)=24.5 N≒25 N。3番が正答。
【各選択肢の解説】
1. 2.5
❌ 誤り。桁違い。
❌ 誤り。桁違い。
2. 10
❌ 誤り。面積比を無視。
❌ 誤り。面積比を無視。
3. 25
✅ 正しい。約24.5 N(g=9.8)で最も近い。
✅ 正しい。約24.5 N(g=9.8)で最も近い。
4. 100
❌ 誤り。面積比が逆。
❌ 誤り。面積比が逆。
5. 400
❌ 誤り。
❌ 誤り。
【試験対策ポイント】
パスカルの原理:密閉流体では圧力一定→F_A/A_A=F_B/A_B。断面積の小さい側は小さい力で大きい荷重を支える(油圧ジャッキ)。力の比=面積の比。
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