技術士の過去問
令和5年度（2023年）
基礎科目「解析に関するもの」問4

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問題

技術士第一次試験　令和5年度（2023年）基礎科目「解析に関するもの」　問4 （訂正依頼・報告はこちら）

長さ2.4［m］、断面積1.2×10²［mm²］の線形弾性体からなる棒の上端を固定し、下端を2.0［kN］の力で軸方向下向きに引っ張ったとき、この棒に生じる伸びの値はどれか。
ただし、この線形弾性体のヤング率は2.0×10²［GPa］とする。
なお、自重による影響は考慮しないものとする。

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フックの法則です。

応力は、2*10³N / 1.2*10^-4 m² = 1.67*10⁷ N/m²

ひずみは、1.67*10⁷ / 2.0*10¹¹= 8.33*10^-5

よって伸びは、8.33*10^-5* 2.4 m =2*10^-4m

選択肢5. 0.20［mm］

本選択肢が正解です。

まとめ

応力ひずみ関係と、ひずみは伸びをもとの長さで割ったものであることを押さえましょう。

参考になった数5

基本公式となる、応力とひずみの間の比例関係式である「フックの法則」より計算します。

すなわちσ＝Eε（σ：垂直応力、E:ヤング率、ε：縦ひずみ）となりますので、εを計算すると0.2となります。

選択肢5. 0.20［mm］

εが0.2となりますので、これが正解です。

まとめ

ヤング率などの基本公式は覚えておくことが大切です。

参考になった数0