第35回 臨床工学技士国家試験 午後 第83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83問(医用機械工学)の正答は 3 です。ドップラー効果で、観測者が静止した音源に近づくとき、観測者は1秒あたりに多くの波面を受け取るので振動数が高くなる:f′=f×(V+v)/V(V:音速、v:観測者の速さ)。
問題
1000 Hz の静止音源に観測者が接近したとき、聞こえる音の振動数が 1060 Hz であった。観測者の速度[m/s]に最も近いのはどれか。
ただし、音速は340 m/s とする。
- 1. 10
- 2. 15
- 3. 20 ✓
- 4. 25
- 5. 30
正答:3番
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この問題の正答率(MEカコモン利用者の実データ)
初回正答率 30%参考値
10人の初回解答から算出(2026年10月21日時点)。母数が少ないため参考値です
同じ利用者の2回目以降の解答は除外しています(再挑戦を含めると正答率は実力より高く出るため)。国家試験の公式発表値ではなく、MEカコモンで実際に解かれた記録にもとづく数値です。
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解説
■ 正答:3番 — 20
ドップラー効果で、観測者が静止した音源に近づくとき、観測者は1秒あたりに多くの波面を受け取るので振動数が高くなる:f′=f×(V+v)/V(V:音速、v:観測者の速さ)。
【各選択肢の解説】
途中式:1060=1000×(340+v)/340
340+v=340×1060/1000=360.4
v=20.4 m/s≒20 m/s
1. 10
❌ 誤り。正しくは10 m/sではf′=1000×350/340≒1029 Hzにしかならない。1060 Hzになるのは約20 m/s。
❌ 誤り。正しくは10 m/sではf′=1000×350/340≒1029 Hzにしかならない。1060 Hzになるのは約20 m/s。
2. 15
❌ 誤り。正しくは15 m/sではf′=1000×355/340≒1044 Hz。1060 Hzになるのは約20 m/s。
❌ 誤り。正しくは15 m/sではf′=1000×355/340≒1044 Hz。1060 Hzになるのは約20 m/s。
3. 20
✅ 正しい(=正答)。v=340×(1060−1000)/1000=20.4 m/s。
✅ 正しい(=正答)。v=340×(1060−1000)/1000=20.4 m/s。
4. 25
❌ 誤り。正しくは25 m/sではf′=1000×365/340≒1074 Hzで高すぎる。答えは約20 m/s。
❌ 誤り。正しくは25 m/sではf′=1000×365/340≒1074 Hzで高すぎる。答えは約20 m/s。
5. 30
❌ 誤り。正しくは30 m/sではf′=1000×370/340≒1088 Hzで高すぎる。答えは約20 m/s。
❌ 誤り。正しくは30 m/sではf′=1000×370/340≒1088 Hzで高すぎる。答えは約20 m/s。
【試験対策ポイント】
- f′=f×(V±v_観測者)/(V∓v_音源)(上の符号=近づく)
- 観測者が動く→分子、音源が動く→分母
- 近づくと高く、遠ざかると低く聞こえる(超音波血流計の原理)
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