難関大突破に必要な学力を試す物理の問題やその解答・解説などを配信していきます。
『東京医科歯科大学 前期日程』からの出題です。
この問題は大学で学ぶ「流体力学」で用いる基本定理「ポアズイユの法則(Poisuille’s law)」を高校物理の知識を用いて解説した問題です。
この「ポアズイユの法則」は流体の流量と流体が流れる管の半径の関係を表した法則で，一般的に『流体の流量は管の半径の4 乗に比例する』と表現されます。
具体的に書くと、『管の半径が2倍になると流量が16倍になる』ということです。
管の断面積は4倍にしかならないのに何故？と思いませんか。
キーワードは『流体の粘性』、詳しくは問題文の中で触れていきたいと思います。
加えて、この問題を解くには対数関数の微分に関する知識が若干必要ですが、『強者』であれば大丈夫ですよね。
問題文を正しく読んで理解し、教科書レベルの物理の基本法則（と少しの数学の知識）をしっかり適用すれば問題なく完答できるはずです。
では、頑張って下さい。
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