ตรวจข้อสอบ > แทนไท สกนธ์กำแหง > การแข่งขันความถนัดทางวิศวกรรมศาสตร์ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย (High School Engineering Aptitude Competition) > Part 2 > ตรวจ

ใช้เวลาสอบ 10 นาที

Back

# คำถาม คำตอบ ถูก / ผิด สาเหตุ/ขยายความ ทฤษฎีหลักคิด/อ้างอิงในการตอบ คะแนนเต็ม ให้คะแนน
1


ข้อได้เปรียบหลักของการใช้สารคอนทราสต์แบบออร์แกนิกที่เหนือกว่าสารคอนทราสต์ที่ใช้แกโดลิเนียมแบบดั้งเดิม (GBCA) ใน MRI คืออะไร

คุณภาพของภาพที่ดีขึ้น

เนื่องจากสารคอนทราสต์แบบออร์แกนิกสามารถเพิ่มสัญญาณที่ดีขึ้นในภาพ MRI เมื่อเทียบกับสารคอนทราสต์ที่ใช้แกโดลิเนียมแบบดั้งเดิม (GBCA) ซึ่งมีข้อจำกัดในบางกรณี สารคอนทราสต์แบบออร์แกนิกถูกพัฒนาขึ้นเพื่อปรับปรุงคุณภาพของภาพใน MRI โดยเฉพาะในกรณีที่ต้องการรายละเอียดที่ชัดเจนในบริเวณที่มีความซับซ้อน 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

2


คุณสมบัติใดของเดนไดเมอร์ที่ทำให้พวกมันเหมาะสมเป็นโครงสำหรับสารคอนทราสต์แบบออร์แกนิก

โครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ที่กระจายตัวเดี่ยวและมีการกำหนดไว้อย่างดี

เนื่องจากโครงสร้างของเดนไดเมอร์ (Dendrimers) มีลักษณะเฉพาะที่ช่วยให้เหมาะสมกับการใช้เป็นโครงสร้างในสารคอนทราสต์แบบออร์แกนิก การออกแบบสารคอนทราสต์ : เดนไดเมอร์ถูกออกแบบมาเพื่อเพิ่มความสามารถในการจับกับสารคอนทราสต์ที่ต้องการ เพิ่มความเสถียรและความคมชัดของภาพ 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

3


ไนตรอกไซด์ที่ใช้กันทั่วไปในบริบทของสารทึบรังสี MRI คืออะไร

การเพิ่มความเข้มของสัญญาณโดยการลดระยะเวลาการผ่อนคลาย T1 ให้สั้นลง

เนื่องจากไดเรกไซด์ในสารที่ใช้กับ MRI มีบทบาทสำคัญในการลดเวลา T1 ของโปรตอนในเนื้อเยื่อ ซึ่งช่วยเพิ่มความเข้มของสัญญาณในการถ่ายภาพ MRI สารคอนทราสต์ใน MRI เช่น GBCA หรือไดเรกไซด์ มีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงสัญญาณภาพโดยการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางแม่เหล็กของโปรตอนในร่างกาย 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

4


เดนดไรเมอร์ประเภทใดที่สามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์กับอนุมูล TEMPO และศึกษาสำหรับสารทึบรังสี MRI

PAMAM เดนไดรเมอร์

เนื่องจาก PAMAM dendrimers เป็นโครงสร้างเดนไดเมอร์ที่สามารถทำงานร่วมกับอนุมูล TEMPO ได้ดี และมีคุณสมบัติที่เหมาะสมสำหรับการศึกษาด้าน MRI PAMAM dendrimers มีการใช้งานที่หลากหลายในด้านนาโนเทคโนโลยีและชีวการแพทย์ โดยเฉพาะในงานวิจัยเกี่ยวกับการถ่ายภาพทางการแพทย์ 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

5


ไนตรอกไซด์เผชิญกับความท้าทายอะไรบ้างที่จำกัดการใช้อย่างแพร่หลายในฐานะสารทึบแสงของ MRI

การลดลงอย่างรวดเร็วในร่างกายและ การผ่อนคลาย พาราแมกเนติกต่ำ

เนื่องจากข้อจำกัดนี้เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการใช้สารคอนทราสต์ที่มีไดรอกไซด์ใน MRI อย่างแพร่หลาย สาร GBCA มีการจับสัญญาณที่ดีกว่าและคงอยู่ในร่างกายได้นานกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในหลายสถานการณ์มากกว่า 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

6


สารคอนทราสต์ที่ใช้เดนไดเมอร์ประกอบด้วย 48 เรดิคัล TEMPO โดยแต่ละเรดิคัลมีส่วนช่วย 0.14 mM ⁻ ¹ s ⁻ ¹ เพื่อ ความ ผ่อนคลาย ความผ่อนคลาย โดยรวมของสารคอนทราสต์ที่ใช้เดนดไรเมอร์นี้คืออะไร ?

6.7 มิลลิโมลาร์ ⁻ ¹ วินาที ⁻ ¹

การคำนวณนี้ใช้การคูณระหว่างจำนวนเรดิคัลและเรตค่าผ่อนคลายของแต่ละเรดิคัล ซึ่งเป็นวิธีคำนวณมาตรฐานสำหรับค่าผ่อนคลายรวมในสารคอนทราสต์ที่ประกอบด้วยหลายเรดิคัล หลักการคำนวณ Relaxivity (ความสามารถในการเพิ่มสัญญาณ) ในสารคอนทราสต์ MRI 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

7


หากเดนไดเมอร์รุ่นที่สี่ที่มีอนุมูล PROXYL 32 ตัวมี ค่าความผ่อนคลาย ที่ 5 mM ⁻ ¹ s ⁻ ¹ ค่า ความผ่อนคลาย ต่ออนุมูล PROXYL เป็น เท่าใด

0.15 มิลลิโมลาร์ ⁻ ¹ วินาที ⁻ ¹

การคำนวณนี้ใช้การหารค่าความผ่อนคลายรวมด้วยจำนวนอนุมูล PROXYL เพื่อหาค่าความผ่อนคลายที่อนุมูลแต่ละตัวสามารถสร้างได้ การวัดค่าผ่อนคลาย (Relaxivity) : ใช้ในการประเมินประสิทธิภาพของอนุมูลในสารคอนทราสต์ ค่าเฉลี่ยต่ออนุมูลแสดงถึงประสิทธิภาพในการสร้างสัญญาณ 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

8


สารทึบรังสีที่ใช้ MRI ที่ใช้เดนไดเมอร์จะปลดปล่อยความรุนแรงของมันที่อัตรา 0.5 มิลลิโมลาร์/วัน หากความเข้มข้นเริ่มต้นของอนุมูลคือ 10 mM จะใช้เวลากี่วันเพื่อให้ความเข้มข้นลดลงเหลือ 2 mM

16 วัน

การคำนวณใช้สูตรพื้นฐานสำหรับการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นที่ลดลงอย่างสม่ำเสมอ หลักการลดความเข้มข้นทางเคมีหรือฟิสิกส์ในระบบที่มีอัตราการลดลงคงที่ 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

9


หาก ความผ่อนคลาย ของเดนดริเมอร์ G1-Tyr-PROXYL คือ 2.9 mM ⁻ ¹ s ⁻ ¹ และค่าความผ่อนคลายของ Gd-DTPA คือ 3.2 mM ⁻ ¹ s ⁻ ¹ อะไรคือเปอร์เซ็นต์ของ ความผ่อนคลาย ระหว่างสารทั้งสอง?

9.4%

การคำนวณนี้แสดงถึงสัดส่วนความผ่อนคลายของเดนดริเมอร์เทียบกับ Gd-DTPA ซึ่งเป็นการประเมินค่าประสิทธิภาพเชิงเปรียบเทียบของสารทั้งสอง การวัดค่าความผ่อนคลายของสารคอนทราสต์ใน MRI มีความสำคัญในการเลือกใช้งาน เพื่อประสิทธิภาพสูงสุดในภาพที่ได้ 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

10


โครงเดนไดเมอร์ช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายน้ำโดยการติดโซ่ PEG หากเดนไดเมอร์ดั้งเดิมมีความสามารถในการละลายอยู่ที่ 5 กรัม/ลิตร และการติด PEG จะทำให้ความสามารถในการละลายเพิ่มขึ้น 60% ความสามารถในการละลายใหม่ของเดนไดเมอร์จะเป็นเท่าใด

8 ก./ล

การเพิ่ม PEG ช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายได้ตามอัตราส่วนที่ระบุในคำถาม การปรับปรุงความสามารถในการละลายของเดนไดเมอร์เป็นหนึ่งในเทคนิคที่ใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพของโครงสร้างทางเคมี 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

11


เหตุผลหลักในการใช้ไดนามิกแอมพลิฟายเออร์แฟกเตอร์ (DAF) ในการวิเคราะห์สะพานโครงเหล็กคืออะไร

เพื่อชดเชยผลกระทบจากความล้มเหลวของสมาชิกอย่างกะทันหัน

วัตถุประสงค์หลักของการใช้ DAF คือการแก้ไขผลกระทบที่อาจเกิดจากการขาดเสถียรภาพหรือความล้มเหลวขององค์ประกอบใดๆ ในระบบโครงสร้าง อิงจากหลักการวิเคราะห์โครงสร้างโดยใช้ Finite Element Method (FEM) และการปรับค่าความไวในสมการโมเดล 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

12


วิธีใดที่แต่ก่อนใช้ในการคำนวณ DAF สำหรับสะพานโครงเหล็ก และเหตุใดจึงถือว่าอนุรักษ์นิยม

การวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัดเพราะแม่นยำเกินไป

การวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัด (Finite Element Analysis: FEA) มีความแม่นยำสูงและช่วยลดข้อผิดพลาดในการออกแบบโครงสร้าง อิงจากการวิเคราะห์เชิงกลศาสตร์โครงสร้าง โดยเน้นการแก้ปัญหาในสถานการณ์ที่เกิดแรงแบบไม่คงที่ 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

13


อัตราส่วนการหน่วงที่ใช้กันทั่วไปในการคำนวณ DAF ทั่วไปสำหรับสะพานโครงเหล็กคือเท่าใด

5%

อัตราส่วนการหน่วงที่ใช้ในการคำนวณ DAF โดยทั่วไปในงานวิศวกรรมสะพานเหล็กจะอยู่ที่ 5% ของความหน่วง (Damping Ratio) ซึ่งเป็นค่ามาตรฐานที่นิยมใช้ในการวิเคราะห์แรงกระทำแบบไดนามิก อิงจากมาตรฐานการวิเคราะห์แบบพลศาสตร์ที่ระบุค่าความหน่วงในช่วง 2%-5% ของค่าสมการโครงสร้าง โดยค่าที่ใช้ทั่วไปคือ 5% 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

14


ในบริบทของการศึกษานี้ สมการเชิงประจักษ์ของ DAF ขึ้นอยู่กับอะไรเป็นหลัก

ความเครียดบรรทัดฐานสูงสุด

ในการวิเคราะห์ DAF (Dynamic Amplification Factor) สมการเชิงประจักษ์หรือการวิเคราะห์มักขึ้นอยู่กับค่าความเครียดสูงสุดที่เกิดขึ้นในโครงสร้าง เนื่องจากค่าความเครียดนี้แสดงถึงผลกระทบของแรงกระทำแบบไดนามิกต่อโครงสร้าง การคำนวณ DAF พิจารณาจากหลักสมดุลแรง (Equilibrium of Forces) และค่าความเครียดที่สะสมสูงสุดในโครงสร้าง 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

15


การรับน้ำหนักประเภทใดที่ได้รับการพิจารณาในการวิเคราะห์การพังทลายแบบก้าวหน้าของสะพานโครงเหล็ก

โหลดที่ตายแล้วและโหลดสด (Dead load and live load)

การวิเคราะห์การพังกลายของโครงสร้างสะพานเหล็ก มักพิจารณาโหลดที่ตายแล้ว (Dead Load) และโหลดสด (Live Load) เนื่องจากเป็นปัจจัยสำคัญที่กระทบต่อความมั่นคงและความปลอดภัยของโครงสร้าง อ้างอิงมาตรฐานการออกแบบโครงสร้าง (เช่น AASHTO หรือ Eurocode) ที่กำหนดให้พิจารณา Dead Load และ Live Load ในการวิเคราะห์โครงสร้างสะพาน 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

16


ชิ้นส่วนในสะพานโครงเหล็กแตกหักและทำให้เกิดความเครียดไดนามิกสูงสุด 450 MPa หากความเค้นครากของชิ้นส่วนคือ 315 MPa ค่าปัจจัยการขยายเสียงแบบไดนามิก (DAF) จะขึ้นอยู่กับความเครียดจะเป็นเท่าใด

1.42

ค่า Dynamic Amplification Factor (DAF) คำนวณจากอัตราส่วนระหว่างความเครียดในสภาพที่มีแรงกระทำไดนามิก (450 MPa) ต่อความเครียดในสภาพคงที่ (315 MPa) หลักการของ Dynamic Amplification Factor (DAF) ใช้เพื่อประเมินผลกระทบจากแรงกระทำไดนามิกที่เพิ่มขึ้นต่อโครงสร้าง 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

17


หากความเค้นสถิตสูงสุดในชิ้นส่วนสะพานหลังจากการแตกหักคือ 280 MPa และความเครียดแบบไดนามิกที่สอดคล้องกันคือ 392 MPa แล้ว Dynamic Amplification Factor (DAF) คืออะไร

1.40

Dynamic Amplification Factor (DAF) คำนวณจากอัตราส่วนระหว่างแรงดันที่เกิดในสถานะไดนามิก (392 MPa) กับแรงดันในสถานะสถิต (280 MPa) หลักการของ Dynamic Amplification Factor (DAF) ถูกใช้ในวิศวกรรมโครงสร้างเพื่อวิเคราะห์ผลกระทบจากแรงกระทำไดนามิกที่เพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับสถานะสถิต 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

18


ส่วนประกอบของสะพานมีความเค้นครากที่ 250 MPa ในระหว่างเหตุการณ์แบบไดนามิก ความเครียดสูงสุดถึง 375 MPa อัตราส่วนความเครียด (𝜎 𝑑𝑦𝑛𝑎𝑚𝑖𝑐 / 𝜎 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑) คืออะไร

1.5

อัตราส่วนความเครียดคำนวณจากอัตราส่วนระหว่างความเครียดสูงสุด (375 MPa) และความเครียดคราก (250 MPa) หลักการวิเคราะห์ความเครียดของโครงสร้างภายใต้สภาวะไดนามิก เปรียบเทียบค่าความเครียดคราก (Yield Stress) และความเครียดสูงสุด (Dynamic Stress) เพื่อหาความปลอดภัยและประสิทธิภาพของโครงสร้าง 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

19


หากโมดูลัสของ Young ของวัสดุขดลวดคือ 200 GPa และความเค้นที่ใช้คือ 50 MPa ความเครียดที่ขดลวดประสบจะเป็นเท่าใด?

0.00025

ความเครียด (𝜖) สามารถคำนวณได้จากสมการของ Young's Modulus สมการ Young's Modulus เป็นพื้นฐานสำหรับการวิเคราะห์ความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงเค้น 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

20


คุณสมบัติทางกลที่ช่วยให้มั่นใจว่าขดลวดยังคงมีความยืดหยุ่นและมั่นคงในหลอดเลือดคืออะไร?

ความยืดหยุ่น

ความยืดหยุ่น (Elasticity) เป็นคุณสมบัติทางกลที่ช่วยให้วัสดุสามารถกลับคืนสู่รูปร่างและขนาดเดิมได้เมื่อแรงกระทำที่เปลี่ยนแปลงนั้นถูกยกออกไป ซึ่งเป็นลักษณะที่สำคัญในหลอดเลือดที่ต้องเผชิญกับแรงดันโลหิตและยังคงความมั่นคงในการทำหน้าที่ลำเลียงเลือดในระบบไหลเวียนโลหิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความยืดหยุ่นเกี่ยวข้องกับ Young's Modulus และ Stress-Strain Relationship ที่อธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัสดุเมื่อเผชิญแรงกระทำ 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

ผลคะแนน 113 เต็ม 140

แท๊ก หลักคิด
แท๊ก อธิบาย
แท๊ก ภาษา