2022年 国家一般職(高卒 技術) No.52 機械設計　解説

　問 題　　　　　

一辺の長さが 20 mm の正方形断面をもつ一様な棒に、8.0 × 10⁴ N の引張荷重が棒の軸方向に作用している。このとき、棒に生じる引張応力の大きさとして最も妥当なのはどれか。

1． 1.0 × 10² MPa
2． 2.0 × 10² MPa
3． 4.0 × 10² MPa
4． 6.0 × 10² MPa
5． 8.0 × 10² MPa

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

軸方向力を P、断面積 A とすると、軸応力 σ は P/A です。これは基礎知識です。

本問で断面積 A は 20mm の正方形なので 400 mm² です。選択肢を見ると単位が Pa となっていて、Pa は 「N/m²」が単位です。そのため、400 mm² = 400 × (10^-3 m)² = 4 × 10^-4 m² と単位変換をしておきます。

軸応力 σ = 8.0 × 10⁴ ÷ (4 × 10^-4)
= 2.0 × 10⁸
= 2.0 × 10² × 10⁶ Pa です。10⁶ は M と書き換えられます。

以上より、正解は 2 です。

類題 2019 no54 引張応力