① 言葉の定義（毎回ここから1問）
| 言葉 | 定義 | 単位 |
|---|---|---|
| 応力 | 単位面積あたりに働く力 | Pa（圧力と同じ単位） |
| ひずみ | 変形量 ÷ 元の長さ | 無次元 |
| ヤング率（縦弾性係数） | 応力 ÷ ひずみ | Pa（第32回の正解） |
| ポアソン比 | 横ひずみ ÷ 縦ひずみ | 無次元 |
② 計算は式1本を回すだけ
ΔL ＝ F L ／（A E） （伸び＝力×長さ÷断面積÷ヤング率）これを変形すれば全部解けます：E ＝（F/A）÷（ΔL/L）
| 過去問 | 計算 | 答え |
|---|---|---|
| 銅線の伸び（100kg・2m・4mm²・100GPa） | 980×2 ÷（4×10⁻⁶×100×10⁹） | ≒5 mm |
| 弾性係数（1kN・10m・1cm²・伸び0.5mm） | (1000/10⁻⁴) ÷ (0.5×10⁻³/10) | 200 GPa |
| 縦弾性係数（8N・1.2m・4mm²・伸び1.2mm） | (8/4×10⁻⁶) ÷ (10⁻³) | 2.0 GPa |
| 100mmHgが1cm²に加える力 | 13300Pa × 1.0×10⁻⁴m² | ≒1.33 N |
③ ポアソン比のツボは「0.5」
| 出題 | 答え |
|---|---|
| 計算：(0.76/40) ÷ (30/600) | 0.38（第30回） |
| 圧縮しても体積変化なし | ポアソン比0.5（第33回の正解） |
| 生体軟組織のポアソン比 | ≒0.5（「1.0」は✕）——ほぼ水で非圧縮だから |
④ 応力-ひずみ線図と塑性変形
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 線図から求められる | 弾性係数・引張り強さ・降伏応力（第29回の正解） |
| 線図から求められない | ポアソン比（横ひずみが要る）・粘性係数（時間の情報が要る） |
| 弾性変形 | 外力を取り除くと完全に元に戻る。バネでモデル化 |
| 塑性変形 | 降伏現象により生じ、永久ひずみが残る（第33回の正解） |
⑤ フォークトモデルと生体の値
フォークトモデル＝バネとダッシュポットの並列。応力をかけるとひずみが徐々に増え、外すと徐々に戻る（遅延弾性）——「じわっと変形して、じわっと帰る」波形を選べば正解です（第31回）。あわせて出た生体の数字：腱のヤング率＞筋（硬いのは腱）、動脈の円周方向の変形は数%程度（20%は✕）、粘性流体のずり速度の単位はs⁻¹。
→ 過去問で確認する
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