第34回 臨床工学技士国家試験 午前 第81問
医用機械工学第34回午前
第34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 5 です。軸方向に引っ張ると円柱は縦に伸び、直径方向は縮む。
問題
図のように円柱を軸方向に引っ張った際に生じる横ひずみを表すのはどれか。 ただし、破線が変形前、実線が変形後の円柱である。
- 1. L 2 - L 1
- 2. L L L -
- 3. L L F -
- 4. D 1 - D 2
- 5. D D D - ✓
正答：5番
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解説
■ 正答：5番 — （D₁−D₂)/D₁
軸方向に引っ張ると円柱は縦に伸び、直径方向は縮む。横ひずみは「直径の変化量÷元の直径」で表され、変形前D₁・変形後D₂を用いて(D₁−D₂)/D₁の大きさで与えられる。よって直径の変化を用いた5番が正答。
【各選択肢の解説】
※図：変形前の直径D₁が変形後にD₂へ縮み、長さはL₁→L₂へ伸びる。引張力Fは軸方向。
1. (L₂−L₁)
❌ 誤り。長さの変化量そのもので、しかも縦方向。横ひずみではない。
❌ 誤り。長さの変化量そのもので、しかも縦方向。横ひずみではない。
2. 長さL基準の式
❌ 誤り。長さ方向のひずみ（縦ひずみ）に相当する。
❌ 誤り。長さ方向のひずみ（縦ひずみ）に相当する。
3. 長さと力Fの式
❌ 誤り。ひずみの定義になっていない。
❌ 誤り。ひずみの定義になっていない。
4. (D₁−D₂)
❌ 誤り。直径の変化量そのもの（無次元化していない）。ひずみは元の寸法で割る必要がある。
❌ 誤り。直径の変化量そのもの（無次元化していない）。ひずみは元の寸法で割る必要がある。
5. (D₁−D₂)/D₁
✅ 正しい。直径の変化を元の直径で割った横ひずみ。
✅ 正しい。直径の変化を元の直径で割った横ひずみ。
【試験対策ポイント】
縦ひずみ＝ΔL/L（引張方向）、横ひずみ＝ΔD/D（直径方向）。両者の比がポアソン比ν＝|横ひずみ/縦ひずみ|（生体軟組織・ゴムは約0.5＝非圧縮）。ひずみは無次元量なので必ず「変化量÷元の寸法」で表す。
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