機械系エンジニアの技術士ストレート合格勉強法

技術士第一次試験に満点合格、第二次試験(機械部門)にストレート合格した勉強法や過去問解説、キーワード集を大公開。

技術士第一次試験(機械部門)【専門 平成28年度 問題30】

こんにちは。

機械系エンジニアのメカエン@技術士(機械部門)です。

今回のテーマはこちらです。

技術士第一次試験(機械部門)
【専門 平成28年度 問題30】

なお問題の難易度については次のように考えています。とても個人的な意見ですので、あくまでご参考ということでご容赦願います^^

★☆☆☆☆ 【易】  5分以内で確実に正解したい!
★★☆☆☆ 【やや易】5分を超えるかも知れないが確実に正解したい!
★★★☆☆ 【標準】 50%以上の正答率にはなんとか正解したい!
★★★★☆ 【やや難】少し応用的な知識が必要!難しい!
★★★★★ 【難】  できなくてもしょうがない!とっても難しい!

平成28年度 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ρ_A,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ρ_B ,重力加速度をgとする。A部の圧力p_AB部の圧力p_Bの差, p_A-p_Bとして,最も適切なものはどれか。

f:id:MechanicalEngineer:20191005091551p:plain

◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆

正答は④でした。

それでは解説です。

マノメータ部の左側の表面位置(A部からh_A低い位置)での圧力をp_1とすると、

p_A+ρ_Agh_A=p_1・・・①

マノメータ部の右側の表面位置(B部からh_B低い位置)での圧力をp_2とすると、

 p_B+ρ_Bgh_B=p_2・・・②

また、p_1p_2の高低差はLsinθであるから、

p_2+ρgLsinθ=p_1・・・③

①②③より、

p_A-p_B\\=p_1-p_2-ρ_Agh_A+ρ_Bgh_B\\=ρgLsinθ-ρ_Agh_A+ρ_Bgh_B

 

《難易度》★★☆☆☆

《感想》多少の計算は必要ですが、各位置での密度を丁寧に計算していけば、比較的容易に解答できる問題でした。★2つです。

 

それでは今回も最後までありがとうございました^^