69PM099|第69回 臨床検査技師国家試験 過去問
遠心分離機において、回転数を 1/2 にすると遠心力は何倍になるか。
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正解: 3
正答
1(1/4)
この問題のポイント
同じローターでは相対遠心力が回転数の2乗に比例するため、回転数を半分にすると遠心力は4分の1になります。
解説
遠心分離で粒子に働く遠心加速度はa=rω²で、回転半径rに比例し、角速度ωの2乗に比例します。実務では重力加速度gに対する比である相対遠心力〈RCF〉を用い、回転半径rをcm、回転数Nをrpmで表すと、RCF=1.118×10の-5乗×r×N²と計算します。ローターと試料位置が同じならrは一定なので、回転数をNからN/2へ下げたときの比は、(N/2)²/N²=1/4です。たとえば3,000 rpmから1,500 rpmへ半減すれば、RCFは半分ではなく4分の1になります。rpmだけではローター半径が異なる装置間で同じ分離条件にならないため、遠心条件を再現する際はRCFで指定するのが基本です。逆に回転数を2倍にすると遠心力は4倍になります。『回転数の変化を必ず2乗する』ことが計算の要点です。
選択肢の確認
1.正しい。回転数比が1/2なので、遠心力比は(1/2)²=1/4です。
2.誤り。遠心力は回転数に単純比例せず2乗に比例するため、1/2にはなりません。
3.誤り。同じ半径でも回転数を下げれば遠心力は低下し、元と同じ1倍にはなりません。
4.誤り。回転数を半分にして遠心力が2倍になることはなく、方向も比率も逆です。
5.誤り。4倍になるのは同じ半径で回転数を2倍にした場合です。半分なら1/4です。
覚えるポイント
- RCFは回転半径に比例し、rpmの2乗に比例する。
- 回転数を1/2にするとRCFは1/4、2倍にすると4倍になる。
- 装置間で遠心条件を比較するときはrpmではなくRCFを用いる。
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