消防設備士 乙種第1類 基礎的知識（機械・電気） 練習問題 第41問: 引張荷重を受ける棒の応力とひずみ、フックの法則に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。ただし、応力はいずれも比例限度以内とする。

正解: 4. 同じ材料・同じ長さの棒に同じ荷重を加えると、直径が2倍の棒の伸びは4分の1になる

フックの法則により、比例限度以内では応力＝縦弾性係数×ひずみが成り立つ。同じ材料・同じ長さ・同じ荷重で直径が2倍になると、断面積は4倍になるので応力は4分の1になり、ひずみも4分の1になる。伸びはひずみ×元の長さなので、伸びも4分の1になる。 4が正しい。 1は誤りで、応力は荷重を断面積で割った値なので、断面積と荷重が同じなら棒の長さに関係なく同じ大きさになる（長さが2倍で2倍になるのは伸び）。 2は誤りで、縦弾性係数は材料によって決まる値で、断面積や長さでは変わらない。 3は誤りで、ひずみは応力÷縦弾性係数なので、縦弾性係数の大きい材料ほどひずみは小さい。 5は誤りで、ひずみは伸びを荷重を加える前の元の長さで割った値である。

関連キーワード: 応力・ひずみ・フックの法則・縦弾性係数・伸び