國營聯招 機械應用力學、材料力學100 年第 23 題單選題
一等截面之桿,受軸向力後,橫方向應變與軸方向應變之比值,稱為
D正確答案
橫向應變與軸向應變之比的絕對值,定義為蒲松比(Poisson's Ratio),符號為ν,是材料的基本彈性常數之一。
為什麼答案是 D
蒲松比(Poisson's Ratio,ν)定義為橫向應變除以軸向應變之比值的負數:ν = −(橫向應變/軸向應變),為正值,一般金屬約0.25~0.35。
考點:非標準術語考點:虎克定律考點:彈性模數E考點:蒲松比ν
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 橫向應變與軸向應變之比的絕對值,定義為蒲松比(Poisson's Ratio),符號為ν,是材料的基本彈性常數之一。
題目問的是「兩個方向應變的比值」→ 有比值就想到「比」→ 蒲松比(Poisson's Ratio),選D直接秒殺。
逐選項分析
A非標準術語✕
「應變比」並非材料力學的標準術語,此選項為干擾用的非正式說法,不是正確定義名稱。
B虎克定律✕
虎克定律(Hooke's Law)描述應力與應變的線性關係(σ=Eε),與橫向/軸向應變比值無關。
C彈性模數E✕ 陷阱
彈性模數(楊氏模數E)是應力除以應變的比值(E=σ/ε),不是橫向對軸向應變的比,容易與蒲松比混淆。
D蒲松比ν✓ 正確
蒲松比(Poisson's Ratio,ν)定義為橫向應變除以軸向應變之比值的負數:ν = −(橫向應變/軸向應變),為正值,一般金屬約0.25~0.35。
材料基本彈性常數比較
| 名稱 | 符號 | 定義公式 | 常見金屬範圍 |
|---|
| 楊氏模數(彈性模數) | E | E = σ / ε(軸向) | 鋼:約200 GPa |
| 蒲松比 | ν | ν = −ε_橫向 / ε_軸向 | 0.25 ~ 0.35 |
| 剪力模數 | G | G = τ / γ | 鋼:約80 GPa |
| 體積模數 | K | K = −p / (ΔV/V) | 與E、ν相關 |
C選項「彈性模數」最容易被誤選,因為兩者都是「比值」。關鍵區分:彈性模數是應力÷應變(有單位),蒲松比是橫向應變÷軸向應變(無單位、純比值)。題目強調「橫方向vs軸方向」兩個方向的應變比,這是蒲松比的專屬定義。