材料力学の過去問

長さ1m、断面積$2\times 10^{-6}m^2$、ヤング率50MPaのシリコーンゴム製ロープに1kgの重りをぶら下げた。ロープのおよその伸び[mm]はどれか。ただし、重力加速度は9.8 m/s2とする。

1: 0.1

2: 1

3: 10

4: 100

5: 1000

誤っているのはどれか。

1: 物体に力を加えたときに生じるモーメントには曲げとねじりがあ る。

2: 力を取り除くとひずみがゼロに戻る変形を塑性変形という。

3: 降伏応力が高いほど材料としての強度は高い。

4: ポアソン比は縦ひずみと横ひずみの関係を表す。

5: 力を加えた方向と平行な面に発生する応力をせん断応力とい う。

長さ1mの鋼材に10 kNの引張り荷重を加えたとき1mm 伸びた。この鋼材の断面積[mm2]はどれか。ただし、鋼材のヤング率は200GPaとする。

1: 2

2: 5

3: 20

4: 50

5: 200

皮膚をヒモ状に切り出して一端を固定し、他端におもりをぶら下げると長さが徐々に増加した。この現象はどれか。（医用機械工学）

1: 応力弛緩現象

2: 弾性余効現象

3: ピーキング現象

4: 滑り変形現象

5: クリープ現象

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

2kNの引張荷重を受ける軟鋼丸棒を安全に使用するために必要な断面積[mm2]はどれか。ただし、軟鋼の引張強さは400MPa、安全率は5とする。

1: 5

2: 25

3: 50

4: 250

5: 500

図に示す応力－ひずみ線図で正しいのはどれか。

a: O-B間ではひずみが応力に比例して増加する。

b: B点の応力を比例限度という。

c: D点を降伏点という。

d: O-A間では応力を取り去ればひずみは残らない

e: D点以降の現象をクリープという。

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

誤っている組合せはどれか。

1: ヤング率 -------------- N/m3

2: 流量 ----------------- m3/s

3: 粘性係数 ------------- Pa・s

4: 力のモーメント --------- N・m

5: 加速度 --------------- m/s2

断面積100mm2、長さ1mの鋼材に10kNの引張り荷重を加えたときの伸びはどれか。ただし、鋼材のヤング率に200GPa とする。

1: 0.1mm

2: 0.5mm

3: 1mm

4: 5mm

5: 10mm

断面積50mm2、長さ2mの鋼線に5kNの引張り荷重を加えたとき1mm伸びた。鋼線のヤング率はどれか。

1: 5GPa

2: 20GPa

3: 50GPa

4: 200GPa

5: 500GPa

ステンレス鋼に張力を与えて破断するまでの応力ーひずみの関係について正しいのはどれか。

1: 応力を取り去れば変形が残らない最大限度を比例限度という。

2: ひずみが応力に比例して増加する最大限度を弾性限度という。

3: 降伏点より先では応力が増加するとひずみは著しく増大する。

4: 破壊点では張力が最大になる。

5: ひずみが最大となるときに応力は最大となる。

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

応力とひずみについて誤っているのはどれか。（医用機械工学）

1: 応力は単位面積当たりの力である。

2: ひずみは変形の害合を表すものである。

3: 荷重と同一の方向に現われるひずみを横ひずみという。

4: 縦方向と横方向のひずみの関係をポアソン比という。

5: ポアソン比は材料固有の値である。

ねじのゆるみ止めに有効なのはどれか。(医用機械工学)

a: バネ座金

b: 歯つき座金

c: 溝つきボルト

d: 皿小ねじ

e: ダブルナット

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。

潤滑剤の働きて誤っているのはどれか。（医用機械工学）

1: 摩擦低抗を減らす。

2: 軸受を冷却する。

3: 軸受への異物の侵入を防ぐ。

4: 軸と軸受との間で力を伝達する。

5: さびを防ぐ。

大腿骨の一番細い部分の断面積を6.5×10-4m2、極限引張り強さを1.2×108N ・ m-2とするとき、骨が破壊される最小の引張り荷重はどれか。

1: $1.8×10^4$N

2: $3.8×10^4$N

3: $5.8×10^4$N

4: $7.8×10^4$N

5: $9.8×10^4$N

ねじについて正しいのはどれか。

a: ボルトはめねじである。

b: ボルトの頭の部分をナットという。

c: ねじ山間の距離をピッチという。

d: 時計方向に回すと進むねじを右ねじという。

e: 座金はねじのゆるみを防止する。

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

図のような応力－ひずみ関係を示す材料はどれか。

1: 軟鋼

2: 血管

3: 骨

4: ハイドロキシアパタイト

5: 高密度ポリエチレン

図は2枚の板を締結したものである。Aの部品はどれか。

1: ボルト

2: ビス

3: ナット

4: 座金

5: リベット