國營聯招 機械應用力學、材料力學114 年第 27 題單選題
有關應力與應變之敘述,下列敘述何者正確?
A材料受外力作用後再將外力移去,如仍能恢復原狀,其應力值稱為該材料之極限應力
B虎克定律是指物體受力後,其應力與彈性係數成正比
C蒲松比定義為橫向應力與軸向應力之比值
D材料蒲松比為 0.5 之物體,其受力後體積變化量為 0正確答案
D正確答案
蒲松比0.5代表不可壓縮材料,受力後體積不變;虎克定律為應力與應變成正比。
為什麼答案是 D
蒲松比等於0.5時,材料為不可壓縮體,其體積應變為零,即受力後體積變化量為0。
考點:極限應力定義考點:虎克定律定義考點:蒲松比定義考點:不可壓縮材料
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完整詳解
Pro · 無限重點 蒲松比0.5代表不可壓縮材料,受力後體積不變;虎克定律為應力與應變成正比。
秒解技巧:蒲松比 ν=0.5 為不可壓縮材料,體積應變為0;記住虎克定律是應力與『應變』成正比,蒲松比是『應變』之比。
逐選項分析
A極限應力定義✕ 陷阱
外力移去後能完全恢復原狀的最大應力稱為『彈性極限』或『比例極限』,極限應力通常指材料破壞或降伏時的強度。
B虎克定律定義✕ 陷阱
虎克定律是指在彈性限度內,材料的『應力』與『應變』成正比,而非與彈性係數成正比。
C蒲松比定義✕ 陷阱
蒲松比定義為『橫向應變』與『軸向應變』比值的負數,而非應力之比。
D不可壓縮材料✓ 正確
蒲松比等於0.5時,材料為不可壓縮體,其體積應變為零,即受力後體積變化量為0。
應力與應變核心公式對照
| 名詞 | 定義/公式 | 物理意義 |
|---|
| 虎克定律 | σ = Eε | 彈性限度內,應力與應變成正比 |
| 蒲松比 (ν) | ν = -ε_橫向 / ε_軸向 | 橫向應變與軸向應變之比值 |
| 體積應變 | ΔV/V = ε_x + ε_y + ε_z | 三維應變總和,ν=0.5時為0 |
| 彈性極限 | 外力移除後能完全恢復原狀 | 材料不產生永久變形之最大應力 |
題目常將『應變』偷換為『應力』或『彈性係數』。記住虎克定律是應力與『應變』成正比,蒲松比是『橫向應變』與『軸向應變』之比,千萬別被名詞混淆!