問100-52 解説





問52 ニュートン流体のせん断速度を縦軸に
せん断応力を横軸になるよう
図を作成した。

得られた図に関する記述のうち
正しいのはどれか。1つ選べ。


1 粘度が大きいほど、直線の傾きは大きくなる。
2 縦軸との切片は降伏値を表す。
3 曲線はチキソトロピーを表す。
4 原点を通り、下に凸の曲線となる。
5 原点を通る直線となる。



選択肢 1 ですが
せん断応力(S) は、ニュートン流体であれば
粘度に比例します。

つまり、同じせん断速度に対して(例えば、y = 10)
粘度が大きくなれば、せん断応力は大きくなります。
(例えば、 x = 10 → x = 20 へと変化)

そうすると、直線の傾きは小さくなります。


よって、選択肢 1 は誤りです。



選択肢 2 ですが
降伏値、つまり
「力を加えていって初めて動き出す時の力の大きさ」
が存在するのは、非ニュートン流体の一種である
塑性流体においてです。


よって、選択肢 2 は誤りです。



選択肢 3 ですが
チキソトロピーとは、かき混ぜたりすることで
粘度が下がり、しかも時間経過に伴い粘度が
元に戻る という現象のことです。


ニュートン流体において
図は原点を通る直線となり
チキソトロピーを表す曲線ではありません。


よって、選択肢 3 は誤りです。


選択肢 4 ですが
ニュートン流体において
図は原点を通る直線となります。
下に凸の曲線では、ありません。


よって、選択肢 4 は誤りです。



選択肢 5 は、正しい記述です。



以上より、正解は 5 です。



(流動と変形(レオロジー)の概念)