埼玉工業大学中間試験問題用紙（流体力学Ⅰ）解答上の注意解答にあたっては，思考の過程が明確にたどれるように配慮すること。結果だけの答案は採点しない。具体的な数値を用いた計算式には必ず単位を入れること（外に記さない）。単位が不明確だったり，ない場合は減点の対象になる。指定がない限り，記号の問題では単位は不要である。１．比重 0.835 の油の粘度が 28.5mPa･s であった。有効桁数に注意して，以下の設問に答えよ。 (1) この油の密度はいくらか。 (2) この油の動粘度はいくらか。２．図１のように，細いすきま 2h を隔てて置かれた，面積 A の平行平板間に粘度µの流体を満たし，薄板を両板のちょうど中間に，平板と平行になるように置いた。外力 F を薄板の面に沿った方向に加えたところ，一定速度 V で移動したとする。このとき，次の設問に答えなさい。 (a) すきまにおける速度分布は直線分布であると仮定して，速度勾配を求めなさい。 (b) 薄板表面に作用する粘性応力τを求めなさい。 (c) 粘性応力は板の両面に作用することを考慮して，F とτ の関係を求めなさい。 (d) F を測定することによって，粘度µを求めようというの図１が帯型粘度計の原理である。µを与える式を求めなさい。 (e) A = 1.00m2，h = 0.100mm，V = 1.00m/s であるとき，F を測定したら F = 582N だった。µを求めなさい。３．図２のようにプールに深さ 3.00m の水がたまっていて，縦 1.00m，横 2.00m の長方形の平板で排水口をふさいでいるとする。排水口の下端はプールの底に一致しているとして，平板に働く全圧力を求め，kgf で表しなさい。ただし，重力加速度 g = 9.81 m/s2 である。排水口 3m 1m 図２４．図３のような，鉛直に支持したＵ字管マノメータについて，以下の問いに答えなさい。ただし，AC 間には密度ρ1 の液体，曲管部 C〜D〜E には密度ρ2 の液体，EB 間には密度ρ3 の液体が入っていて，重力加速度を g とする。 (a) Ａ点の圧力を pA とおき，AC 間の高度差を H1 とすると，C 点におけるＵ字管内の圧力 pC はいくらか，与えられた記号で答えなさい。 (b) B 点の圧力を pB とおき，ED 間の高度差を H2，BD 間の高度差を H3 とすると，D 点におけるＵ字管内の圧力 pD はいくらか，与えられた記号で答えなさい。 (c) 連続した同一流体で高度が等しいので，ＣおよびＤにおける圧力は等しい。このことを用いて，圧力差∆p = pA – pB を求めなさい。５．次の単位を基本単位(kg，m，s)だけで表しなさい。 (a) N 図３ (b) Pa 2007 年 6 月 1 日(金) 時間 50 分科目流体力学 I 担当者小林晋学科名年次機械工学科２注意筆記用具と電卓以外の持ち込みはいっさい許可しない。不審な挙動はしないこと。もちろん，近所の答案を参照することは不可