第32回 臨床工学技士国家試験 午前 第81問
医用機械工学第32回午前
第32回 臨床工学技士国家試験 午前 第81問（医用機械工学）の正答は 3 です。ひずみは単位長さあたりの変形量（ε＝ΔL/L）で、長さ÷長さなので単位のない量になる。
問題
材料の機械的特性について誤っているのはどれか。
- 1. 応力は単位面積あたりに働く力（荷重）である。
- 2. 応力と圧力の単位は同じである。
- 3. ひずみは単位面積あたりの変形量である。 ✓
- 4. ヤング率は応力とひずみの比である。
- 5. ポアソン比は荷重方向とそれに垂直な方向のひずみの比である。
正答：3番
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解説
■ 正答：3番 — ひずみは単位面積あたりの変形量である。
ひずみは単位長さあたりの変形量（ε＝ΔL/L）で、長さ÷長さなので単位のない量になる。「面積あたり」は応力（力÷面積）の定義との取り違え。
【各選択肢の解説】
1. 応力は単位面積あたりに働く力（荷重）である。
✅ 正しい。応力σ＝F/Aで、単位はN/m²＝Pa。断面の大きさによらず材料の負担を比べるために面積で割る。
✅ 正しい。応力σ＝F/Aで、単位はN/m²＝Pa。断面の大きさによらず材料の負担を比べるために面積で割る。
2. 応力と圧力の単位は同じである。
✅ 正しい。どちらも力÷面積なので単位はPa（N/m²）である。
✅ 正しい。どちらも力÷面積なので単位はPa（N/m²）である。
3. ひずみは単位面積あたりの変形量である。
❌ 誤り（＝正答）。正しくは単位長さあたりの変形量（ε＝ΔL/L）で、無次元である。
❌ 誤り（＝正答）。正しくは単位長さあたりの変形量（ε＝ΔL/L）で、無次元である。
4. ヤング率は応力とひずみの比である。
✅ 正しい。弾性域ではσ＝Eε（フックの法則）が成り立ち、E＝σ/εを縦弾性係数（ヤング率）という。ひずみが無次元なので単位は応力と同じPa。
✅ 正しい。弾性域ではσ＝Eε（フックの法則）が成り立ち、E＝σ/εを縦弾性係数（ヤング率）という。ひずみが無次元なので単位は応力と同じPa。
5. ポアソン比は荷重方向とそれに垂直な方向のひずみの比である。
✅ 正しい。ν＝｜横ひずみ／縦ひずみ｜。引っ張ると細くなるように、荷重方向の伸びに伴う垂直方向の縮みの割合を表す。
✅ 正しい。ν＝｜横ひずみ／縦ひずみ｜。引っ張ると細くなるように、荷重方向の伸びに伴う垂直方向の縮みの割合を表す。
【試験対策ポイント】
| 量 | 定義 | 単位 |
|---|---|---|
| 応力σ | F/A（力÷断面積） | Pa |
| ひずみε | ΔL/L（変形÷元の長さ） | なし |
| ヤング率E | σ/ε | Pa |
| ポアソン比ν | ｜横ひずみ／縦ひずみ｜ | なし |
- 「面積あたり」は応力・圧力、「長さあたり」はひずみ
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