大連結子において、値が2 倍になると荷重時のたわみが8 倍になるのはどれか。1 …
大連結子において、値が2 倍になると荷重時のたわみが8 倍になるのはどれか。1 つ選べ。
- ⑴ 幅たわみは幅に反比例するため、幅が2倍になるとたわみは2分の1になります。
- ⑵ 厚さたわみは厚さの3乗に反比例するため、厚さが2倍になるとたわみは8分の1になります。
- ⑶ 長さたわみは長さの3乗に比例するため、長さが2倍になるとたわみは8倍になります。
- ⑷ 密度密度はたわみの式に含まれず、たわみの大きさを直接決める因子ではありません。
- ⑸ 弾性係数たわみは弾性係数に反比例するため、弾性係数が2倍になるとたわみは2分の1になります。
解説
正解は⑶です。大連結子を両端支持の梁とみなすと、荷重時のたわみは「荷重×長さの3乗」に比例し、「弾性係数×幅×厚さの3乗」に反比例します。したがって長さが2倍になると、たわみは2の3乗で8倍になります。一方、厚さが2倍になるとたわみは8分の1、幅が2倍になると2分の1、弾性係数が2倍になると2分の1に減少します。密度はたわみの式に含まれません。大連結子の剛性を確保するには、長さを短くし、厚さを確保することが効果的です。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp260424-02.html）を加工して作成