応力・ひずみとヤング率 想定問題 1

応力とひずみの比例関係（フックの法則）と，比例定数（ヤング率）の大きさ・意味を問う穴埋めの問題です。

小さな力の範囲では σ＝Eε が成り立ちます。ε＝σ÷E なので，E が大きいほど同じ応力でのひずみは小さくなります。

ア：フック。σ＝Eε はフックの法則です。ボイルの法則は，気体の圧力と体積の関係の法則です。

イ：縦弾性係数。引張の応力と縦ひずみの比なので，縦弾性係数（ヤング率）です。横弾性係数は，せん断応力とせん断ひずみの比です。

ウ：約200。鉄鋼のヤング率は約200 GPaです。

エ：約70。アルミニウムは軽くやわらかめで，ヤング率は約70 GPa，鉄鋼の約3分の1です。

オ：小さい。E が大きいほど伸びにくく，同じ応力でのひずみは小さくなります。答えは ア フック，イ 縦弾性係数，ウ 約200，エ 約70，オ 小さい

• フックの法則：小さな力の範囲では σ＝Eε（応力とひずみが比例）。E がヤング率（縦弾性係数）で，大きいほど伸びにくい材料（テキスト・覚えること）
• ヤング率の目安：鉄鋼約 200 GPa，アルミニウム約 70 GPa，マグネシウム約 45 GPa，タングステン約 400 GPa。温度が上がると小さくなる（テキスト・覚えること）
• 横弾性係数（剛性率）：せん断応力とせん断ひずみの比で，ずれにくさを表す別の係数（テキスト・覚えること）