平成２８年度 技術士一次試験 機械部門択一(30) 傾斜管マノメータ

平成28年度 技術士一次試験 機械部門択一問題の解答解説です。

技術士一次試験だけでなく、JABEE認定大学の機械工学科の皆さんにも活用できる内容になっていると思います。

お役に立てれば幸いです。

JABEE ｜一般社団法人 日本技術者教育認定機構｜世界で通用する技術者」になるための学びが、ここに。 から引用

技術者を育成する教育プログラムを「技術者に必要な知識と能力」「社会の要求水準」などの観点から審査し、認定する非政府系組織です。“教育プログラム”は認定の対象とする教育の主体のことで、通常、工学・農学・理学系の学科あるいは学科内のコースに対応します。

中略

• 認定プログラムの修了生は、国家資格である技術士の第一次試験が免除されます。

 

問題30 下図に示すような 傾斜管マノメータ について考える。傾斜管は水平面に対して角度θ傾いており,各部の寸法は図に示すように与えられている。ガスだめA部の流体の密度を ρa, マノメータ部の流体の密度をρ,ガスだめB部の流体の密度をpb, 重力加速度をgとする。A部の圧力paとB部の圧力paの差, pa－pb として,最も適切なものはどれか。

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技術士会の正答は、④でした。

 

まずは、ha下端からhb下端までの鉛直長さをＸとすると、

　sinθ＝Ｘ／Ｌ

ですから、

　Ｘ＝Ｌsinθ

ですね。

 

ベルヌーイの定理から、

　p＋ρgh＝const

ですね。

 

ここで、haの下端をバランスしているポイントOと考えます。

この時、左辺をOよりA側、右辺をOよりB側とすると、

　pa＋ρagha＝ρgＬsinθ＋pb＋ρbghb

となり、変形すると、

　pa－pb＝ρbghb＋ρgＬsinθ－ρagha

と④に一致しますね。

 

一次試験は、とにかく過去問を繰り返し解くことが、合格への近道です。

頑張ってください。