第11回国試午後70問の類似問題

図のように長さL、直径dの丸棒に加重Pを加えたところ、丸棒は∠Lだけ長くなり、∠dだけ紬くなった。正しいのはどれか。

a: 丸棒に曲げモーメントPLが作用する。

b: ヤング率はP/ΔLである。

c: 平均引張応力は4P/πd2である。

d: 軸方向の引張ひずみはΔL/Lである。

e: ポアソン比はΔL/Δdである。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

断面積Aの円柱状の棒を力Fで引っ張ると伸びるが、力を除くと元の状態に戻る。引張応力について正しいのはどれか。

1: Aに比例し、Fに反比例する。

2: Aに反比例し、Fに比例する。

3: AおよびFに比例する。

4: Fに比例し、Aには依存しない。

5: 棒の性質に依存する。

正しいのはどれか。

a: 外力により物体内部に生じる単位面積当たりの力を応力という。

b: 外力により生じた長さの変化量を変形前の長さで割った値をひずみという。

c: 太さが一様な丸棒にかかる応力をその結果生じるひずみで割った値をポアソン比という。

d: 弾性係数は単位の応力を与えるひずみである。

e: 切り欠けのある材料が外力に対して破壊しやすいのは応力集中を生じるためである。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

断面積Aの材料に張カPを加えて引っ張った。正しいのはどれか。（医用機械工学）

1: 荷重方向と直交する方向に変形する割合をせん断ひずみという。

2: 材料はポアソン比分だけ荷重方向に伸びる。

3: 材料に発生する応力はP/Aである。

4: ポアソン数は発生したひずみにポアソン比を乗じた値である。

5: 発生したひずみを張力Pで割った値を弾性係数という。

図に示す円筒状の物体に力Ｆが作用したとき、誤っているのはどれか。

a: 応力は物体の断面積Aが大きいほど小さい。

b: 応力とひずみが比例する性質をポアソンの法則という。

c: 引っ張りひずみとは変形前後の物体の長さの比である。

d: 引っ張りひずみとヤング率との積は応力に等しい。

e: 弾性限度以上の応力を加えると力を取り除いた後も変形が残る。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

断面積が1cm2 で長さ10mの棒を1kNの力で引っ張ったとき、棒が0.5mm伸びた。この棒の弾性係数［GPa］はどれか。

1: 1

2: 2

3: 3

4: 4

5: 5

長さ60cm、直径15mmの円柱に1000Nの圧縮力を加えたとき、長さが1mm短縮した。同じ材料の長さ40cm、直径10mmの円柱に1000Nの圧力を加えたとき、長さはおおよそ何mm短縮するか。

1: 1.5

2: 1

3: 0.75

4: 0.5

5: 0.25

正しいのはどれか。

a: 作用する力とこれによって生じる反作用の力は大きさ、方向ともに同じである。

b: 合力が零であっても物体内部には力が存在することがある。

c: 丸棒の両端を同じ力で押すと棒の断面にはどこでも同じ圧縮力が生じる。

d: 丸棒の両端を同じ力で引っ張ると中央断面に生じる応力は零となる。

e: 丸棒の両端を押す力に差があっても棒は運動しない。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

長さ１ｍ、直径20ｍｍの円柱に1000Ｎの圧縮力を加えたとき、長さが２ｍｍ短縮した。同じ材料の、長さ50ｃｍ、直径10ｍｍの円柱に1000Ｎの圧縮力を加えたとき、長さはおよそ何ｍｍ短縮するか。

1: 4

2: 2

3: 1

4: 0.5

5: 0.25

図のような長さ10cm、直径Dの円柱の長軸方向に引張荷重Fをかけると 1cm伸びた。円柱の材質のポアソン比が0．3であるとき、Dは何倍になったか。

1: 0.94

2: 0.97

3: 1

4: 1.03

5: 1.06

図のように鋼製丸棒に引張り荷重pをかけた。直径dを2倍にしたときの荷重方向の伸びは直径dのときの何倍か。（医用機械工学）

1: $\frac{1}{4}$

2: $\frac{1}{2}$

3: 1

4: 2

5: 4

長さ1.2m、断面積4.0mm2の線材を8.0Nの力で引っ張ったところ長さが1.2mm増加した。この線材の縦弾性係数[GPa]はどれか。

1: 2

2: 5

3: 20

4: 50

5: 200

長さ600mm、直径40mm の丸棒の長さ方向に荷重を加えたところ、長さが30μm 増加し、直径が0.76μm 減少した。この材料のポアソン比はどれか。

1: 0.0017

2: 0.025

3: 0.067

4: 0.14

5: 0.38

直径60mm、長さ300mm のナイロン製の棒材が長軸方向に一様に圧縮されて1.5mm短縮したときの直径の増大分[mm]はどれか。ただし、ナイロンのポアソン比は0.4とする。　(医用機械工学)

1: 0.012

2: 0.075

3: 0.12

4: 0.6

5: 0.75

正しいのはどれか。

a: 変形した物体の長さを変形前の長さで割った値をひずみという。

b: 弾性限度を超えてもひずみは応力に正比例する。

c: せん断応力を加えるとせん断ひずみが生じる。

d: せん断弾性係数はヤング率に比例する。

e: 荷重を取り除いたあとにも変形が残る性質を粘性という。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

物体に働く応力と歪みについて正しいのはどれか。

1: 応力を歪みで割ると弾性率が求まる。

2: 応力はどのような断面に対しても垂直に働く。

3: 歪みの単位はメートル［m］である。

4: 縦方向の伸びに対する横方向の縮みをポアソン比という。

5: コイルバネの弾性は素線の長さ方向の弾性である。

誤っているのはどれか。

1: 縦弾性係数の単位は［m］である。

2: ひずみの単位は無次元である。

3: 引張り応力は材料内部に働く単位面積あたりの力である。

4: せん断応力は荷重に対して平行な断面に働く応力である。

5: ポアソン比は横ひずみを縦ひずみで除した大きさである。

正しいのはどれか。

a: 断面積Aのピストンを力Fで押したときピストンの中の液体に生じる圧力はAFである。

b: 静止している液体中の圧力の大きさは同一水平面内では位置によらず同一である。

c: パスカルの原理を利用すれば小さな力から大きな力を発生させることができる。

d: 絶対真空を基準にして測定した圧力を真空圧力という。

e: 地表に置いた物体は水銀柱で50cmの大気圧を受ける。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

応力について正しいのはどれか。

a: 作用する力と断面積の積が応力である。

b: 応力と圧力は同じ単位で表せる。

c: 面に平行な方向の応力をせん断応力という。

d: 弾性係数はひずみと応力との関係を表す。

e: 穴のあいた板を引っ張ったときに生じる応力はどこでも同じ値である。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

断面積がA、3Aの2本のピストン管をつないで中に水を入れ、細い方のピストンにFの力を加えたとき正しいのはどれか。

a: 細い管の中の水の圧力はFを2Aで割った値となる。

b: 水の圧力は2本の管の内面すべてに垂直に作用する。

c: 太い方のピストンには3Fの力が生じる。

d: 太い管の中の水の圧力はFを3Aで割った値となる。

e: 水の代わりに油を入れると圧力は高くなる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e