消防設備士乙6/基礎知識/材料の強さ/気体・液体と圧力

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1の正解はここ

②。10MPa。
せん断応力ｔ（たう）＝W(N)/A（㎟）と、N/㎟＝MPaを覚えておきます。
t=1000/100=10N/㎟＝10MPaです。

２の正解はここ

②。X2-X1/X1
ひずみは変形した量-元の長さで表します。

3の正解はここ

④。ここは引張強さ、極限強さといいます。下図参照です。

Aまでは荷重の大きさに比例して伸びます。比例限度。これをフックの法則と言います。
Bは弾性限度、荷重を取り除くと伸びが元に戻る限界地点なので、ここまでは引っ張っても鋼材は元に戻ります。これ以降は元に戻らない永久ひずみとなります。
C地点は荷重が増加しなくてもDまで伸びが増加します。上降伏点、下降伏点
Dは材料が耐えられる極限の強さです。これ以降は伸びが増加し破壊されます。

4の正解はここ

3。両端支持ばり
張り出しばりは、支点が荷重より内側にあるものです

5の正解はここ

④。
クリープは高温状態で一定の静荷重を加えたとき、時間とともにひずみが増加する現象です。
一定の応力でもひずみは増加する為、ひずみが一定とある④が誤りです。

6の正解はここ

①
安全率は極限強さが許容応力の何倍かというものです。
許容応力は材料を安全に使用できる応力の最大値の事で、弾性限度より低い値でなくてはなりません。

7の正解はここ

②100N

パスカルの原理：密閉された容器内で液体に一部の圧力を加えると、同じ強さで液体各部に伝わる。単位面積あたりに加わる圧力は断面積の大きさに関係なく、式ではP/Aです。

Pが大きくとも小さくとも圧力の強さがどこでも同じなので、P1/A＝P2/B　が成り立ちます。代入すると、
1000/100＝P2/10
P2＝100N　となります。1000Nの力を100Nの力でも支えられるのです。

8の正解はここ

①　1/2倍
「絶対圧力P、絶対温度K」使い慣れない単位なので注意。
温度一定の時、体積は圧力に反比例する：ボイルの法則
圧力一定の時、体積は温度に比例する：シャルルの法則
一定量の気体の体積は、圧力に反比例し絶対温度に比例する：ボイルシャルルの法則

元の気体の圧力をP1、絶対温度をT1、体積をV1とし、変化後の圧力をP2、絶対温度をT2、体積をV2とすると、
P1V1/T1=P2V2/T2　となる。

代入するとP1V1/T1=10P1V2/5T1
V1＝2V2
V2=V1/２
変化後の体積は1/2になる。となります

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