國營聯招 機械應用力學、材料力學101 年第 29 題單選題
長度為 L,直徑為 D 的均質桿件,受一軸向拉力,長度增加 δ,直徑減少 d,則此桿件之蒲松比 v(poisson's ratio)為何?
ADLdδ
BDδdL正確答案
CδLDd
DdLDδ
B正確答案
蒲松比 = 橫向應變 / 縱向應變(取絕對值),橫向應變用直徑變化,縱向應變用長度變化。
為什麼答案是 B
ν = (d/D)÷(δ/L) = dL/(Dδ),正確表達蒲松比定義:橫向應變除以縱向應變(均取絕對值)。
考點:蒲松比公式考點:分子分母倒置
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完整詳解
Pro · 無限重點 蒲松比 = 橫向應變 / 縱向應變(取絕對值),橫向應變用直徑變化,縱向應變用長度變化。
ν = |橫向應變/縱向應變| = (d/D)/(δ/L) = dL/(Dδ),與選項 B 寫法完全相同。
逐選項分析
A蒲松比公式✕ 陷阱
dδ/(DL)為橫向與縱向變形量之乘積除以原尺寸之乘積,概念錯誤。
B蒲松比公式✓ 正確
ν = (d/D)÷(δ/L) = dL/(Dδ),正確表達蒲松比定義:橫向應變除以縱向應變(均取絕對值)。
C分子分母倒置✕
Dd/(δL)分子分母變數位置錯誤,概念錯誤。
D分子分母倒置✕
Dδ/(dL)為正確答案的倒數,將縱向變形量放在分子,橫向放分母,與蒲松比定義相反。
蒲松比各項對應關係
| 項目 | 方向 | 公式 | 本題數值 |
|---|
| 縱向應變 εₐ | 軸向(拉力方向) | δ/L | δ/L(正值,伸長) |
| 橫向應變 εₜ | 垂直軸向(直徑方向) | d/D | d/D(正值取絕對值,縮短) |
| 蒲松比 ν | 無方向性(無因次) | |εₜ / εₐ| | dL/(Dδ) |
蒲松比最常見錯誤是將「縱向應變」放分子、「橫向應變」放分母,導致選出C或D(倒數答案)。另外A與B數值完全相同(乘法交換律),考生須認清官方正解寫法為B,不要因A看起來「順序更整齊」而誤選。