技術士の過去問
令和3年度（2021年）
基礎科目「材料・化学・バイオに関するもの」 問21

正解は２です。

これは簡単な穴埋め問題なのでぜひ得点源にしたいところです。

σ ＝ Eε

応力とひずみの式はフックの法則でEはヤング率（縦弾性係数）です。これはだいじょうぶかと思います。

また、温度が高くなるとヤング率は小さくなります。

（なんで小さくなるかは原子間ポテンシャルによる説明が必要）

この段階で回答は定まりますので以下は参考になりますが、

マグネシウム→45GPa

タングステン→307GPa

（その他の物質についてはWikipediaの「ヤング率」の項目に記載があります）

ちなみにブラッグの法則というのを私はこの問題で初めて聞いたのですが、調べてみたところX線の回折反射に関する法則だそうです。専門部門によっては出題されるのでしょうか。

金属に関する出題です。

金属が比較的小さい引張応力を受ける場合、応力（σ）とひずみ（ε）は次の式で表される比例関係にある。
σ ＝ Eε
これは（　フック　）の法則として知られており、比例定数Eを（　ヤング率　）という。常温での（　ヤング率　）は、マグネシウムでは（　４５　）GPa、タングステンでは（　４０７　）GPaである。温度が高くなると（　ヤング率　）は、（　小さく　）なる。
※応力とは単位面積当たりの力を示す。

になります。

マグネシウムは軽い金属で柔らかい金属として有名です。対してタングステンは切削用工具などの工具の材料に使われるぐらい硬い金属です。　（※不純物のないタングステンは比較的柔らかい金属ですが、マグネシウムよりは硬いです。）

温度を上げると、プラスチックなどと同じように金属も柔らかくなります。柔らかくなるということは同じ力でよく伸びるということを意味しますので、ヤング率Eは小さくなります。E=σ/ε (σが同じ力でεが大きくなる）

応力ひずみの問題です。