國營聯招 機械應用力學、材料力學100 年第 24 題單選題
若 G 為剪力彈性模數,彈性模數為 E, $\nu$ 為蒲松比,三者之關係為何?
AG = E / (2 + ν)
B$G = E / (1 + \nu)$
C$\mathrm{G} = \mathrm{E} / [2(1 + \nu)]$正確答案
D$\mathrm{G} = 2\mathrm{E} / (1 + \nu)$
C正確答案
剪力彈性模數G、彈性模數E、蒲松比ν三者關係:G = E / [2(1+ν)],此為材料力學最基本公式之一。
為什麼答案是 C
G=E/[2(1+ν)],正確公式。由廣義虎克定律推導,分母為2(1+ν),此為標準答案。
考點:公式結構錯誤考點:與K公式混淆考點:彈性常數關係式考點:分子分母顛倒
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完整詳解
Pro · 無限重點 剪力彈性模數G、彈性模數E、蒲松比ν三者關係:G = E / [2(1+ν)],此為材料力學最基本公式之一。
分母記「2乘以(1+ν)」——G比E多一個因子2和蒲松比修正,選C。
逐選項分析
A公式結構錯誤✕ 陷阱
G=E/(2+ν),分母僅相加而非2乘以括號,結構錯誤,常見筆誤陷阱。
B與K公式混淆✕
G=E/(1+ν),缺少分母的係數2,此形式較接近體積彈性模數K的關係式,非剪力模數公式。
C彈性常數關係式✓ 正確
G=E/[2(1+ν)],正確公式。由廣義虎克定律推導,分母為2(1+ν),此為標準答案。
D分子分母顛倒✕
G=2E/(1+ν),分子分母倒置,G值將遠大於實際,物理上不合理。
三大彈性常數關係式整理
| 符號 | 名稱 | 與E、ν的關係式 | 說明 |
|---|
| G | 剪力彈性模數 | G = E / [2(1+ν)] | 正向應力↔剪應力轉換 |
| K | 體積彈性模數 | K = E / [3(1-2ν)] | 靜水壓力體積變化 |
| ν | 蒲松比 | 0 < ν < 0.5(一般材料) | 橫向應變/縱向應變之比值 |
選項A將分母寫成(2+ν),看似與正確答案C的[2(1+ν)]相近,展開後2+2ν≠2+ν,兩者數值不同。考生容易在緊張時誤認為一樣,務必注意括號位置,分母是「2乘以整個括號(1+ν)」,展開為2+2ν。