解答は A〜D のいずれか1つ
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医学物理学 / Medical Physics
力学・流体・電気・光学を、医学で扱う式やグラフと関連づけて学びます。
PRACTICE QUESTIONS
Medical Physics / 医学物理学の例題
英語の設問に答え、日本語・英語の解説で考え方を確認。
MIRUNOTE作成のオリジナル問題。
例題の解答・解説を読む
解き終わった問題の復習や、理由を確かめたいときに。各項目を開くと、設問・解答・解説・参考資料をまとめて読めます。
1. 流量と半径 — 解答・解説
For steady laminar flow of a Newtonian fluid through a rigid cylindrical tube, flow rate is proportional to radius to the fourth power. If radius doubles with all other factors fixed, how does flow rate change?
- It doubles
- It increases fourfold
- It increases eightfold
- It increases sixteenfold
正解：D. It increases sixteenfold
日本語の解説
ポアズイユの法則ではQ∝r⁴。半径を2倍にすると2⁴＝16倍。生体の血管へ適用する際は、剛体・定常層流などの理想化条件に注意する。
ほかの選択肢を確かめる
2倍は一次、4倍は二次、8倍は三次の比例を用いた結果。断面積だけで流量を決める計算はこの条件に合わない。
Explanation
Under the stated assumptions, Poiseuille’s law gives Q proportional to r⁴. Doubling the radius increases flow by 2⁴ = 16. Applying this model to blood vessels requires attention to its idealized assumptions.
Twofold, fourfold and eightfold changes use the first, second and third powers of radius. Cross-sectional area alone does not determine the flow rate in this model.
復習に使う資料
例題で練習する ↑2. 放射性崩壊 — 解答・解説
A sample has an activity of 800 Bq and a physical half-life of 3 hours. Ignoring any other losses, what is its activity after 9 hours?
- 100 Bq
- 200 Bq
- 400 Bq
- 600 Bq
- 7200 Bq
正解：A. 100 Bq
日本語の解説
9時間は半減期3回分。800×(1/2)³＝100 Bq。Bqは1秒あたりの崩壊数を表す。
ほかの選択肢を確かめる
200 Bqは6時間後、400 Bqは3時間後。600や7200は指数的な減衰を表していない。
Explanation
Nine hours equals three half-lives. Activity = 800 × (1/2)³ = 100 Bq. One becquerel represents one decay per second.
200 Bq corresponds to six hours and 400 Bq to three hours. 600 and 7200 Bq do not follow the exponential decay specified by the half-life.
復習に使う資料
例題で練習する ↑LEARNING GOALS
学んだ内容を、自分で説明する。
大学の出題範囲から式と前提条件を整理します。計算の途中を講師が確認し、単位や比例関係から答えの妥当性を判断する方法を指導します。
- 単位・比例関係・グラフ
- 力学・流体・電気
- 生理学への応用
授業では、自分で思い出す、図にする、問いに答える時間を設けます。講師と考え方を確かめ、説明しきれなかった部分を学び直してから、条件を変えた問題に取り組みます。
WHAT YOU STUDY
医学物理学で学ぶ主な内容
物理量・単位・グラフ
単位、次元、比例関係、ベクトル、グラフの傾きと面積を学びます。式の形だけでなく、各量が何を表すかを説明します。
力学・流体
力、仕事、エネルギー、圧力、流量、抵抗を学びます。式が成り立つ条件を押さえ、循環や呼吸で使うモデルとつなげます。
電気・波・光
電位・電流・抵抗、容量、波の性質、音、屈折やレンズを学びます。図を使って条件を整理し、生体信号や感覚器に関わる基礎を考えます。
熱・拡散と医学への応用
熱の移動、拡散、浸透などを履修範囲に沿って学びます。医用画像や放射線を扱う授業では、測定の原理と物理量も整理します。
ACTIVE LEARNING
考えて、説明して、解いて学ぶ。
知識を思い出す練習と、その知識を使って考える練習を組み合わせます。解答だけでなく、そこに至る理由も講師と一緒に確かめます。
式を選ぶ前に描く
状況を図にし、既知の量と求める量を書き出します。どの前提のもとで式を使うかを説明してから計算します。
数値なしで予測する
ある量を2倍にしたら別の量はどう変わるか、比例関係から考えます。予測してから計算し、結果が合うかを確かめます。
単位と大きさを確かめる
計算の各段階で単位を追い、答えの次元と大きさを確認します。単位換算の誤りと、モデルの選び間違いを分けて復習します。
EXPLAIN & APPLY
口頭試験と応用問題で、理解を確かめる。
英語で説明し、追加質問に答える
圧力と流れなどを題材に、式の各変数、単位、前提条件を英語で説明します。計算問題でも、式を選んだ理由や結果の意味を言葉で答えます。
知識をつなげて、問題を考える
循環・呼吸などで使う物理モデルを題材に、抵抗や圧力が変わったときの影響を考えます。単純化したモデルの予測と、生体で考慮する条件を区別します。
上記は授業での学び方の例です。解説は日本語または英語で行い、口頭試験の練習では大学で使う英語の用語・表現も身につけます。
CHECK YOUR UNDERSTANDING
こんな問いに、自分の言葉で答えます。
- この式が成り立つために、どの条件が必要ですか。
- 数値を入れずに、変化の方向を予測できますか。
- 答えの単位と大きさは、この場面に合っていますか。
LET’S TALK授業や試験について、
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