問 題
図のように、断面積 600 mm2、長さ 1.0 m、弾性係数 2.0 × 105 N/mm2 の鋼材の両端を軸方向に 60 kN の力で引っ張るとき、鋼材の伸びとして最も妥当なのはどれか。ただし、鋼材に生じる軸方向の応力の大きさは、比例限度を超えないものとする。また、鋼材の自重は無視するものとする。
1．0.5 mm
2．1.0 mm
3．1.5 mm
4．2.0 mm
5．2.5 mm
正解 (1)
解 説
【ひずみに関する基礎知識】
力を加えて、元々 長さ l の物体が Δl 伸びた時、ひずみ ε を Δl/l で表します。この時、E をヤング係数（ヤング率）として、σ = Eε が成立します。σ は軸応力です。軸方向力を P、断面積 A とすると、軸応力 σ は P/A です。
本問では、長さ l = 1.0 m なので、ひずみ ε = Δl となります。軸応力 σ が 60 kN/600 mm2 です。単位を N/ mm2 にすれば 60000 N/600 mm2 = 100 N/mm2 です。ε = Δl = σ/E を計算すれば 0.5 です。計算過程は以下のようになります。
以上より、正解は 1 です。
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