力学-固体の弾性

物理の個体の弾性の問題について教えていただきたく質問しました。
全然わからなく、解説も答えも無く困っています。

どなたか回答お願いします(__

問1 長さL、断面積Sの棒の両端を、大きさFの力で引っ張ったら棒はxだけ伸びた。
(1) 棒の軸に垂直にとった断面における応力はいくらか。
(2)この棒のヤング率はいくらか。
(3)ポアッソン比をδとすると、この棒の力と直角に生じるひずみはいくらか。
(4)このとき棒に蓄えられる弾性エネルギーはいくらか。

問2 長さL、断面積が半径aの円形、ヤング率Eの棒の両端を、大きさFの力で引っ張った。

(1) 棒の軸に垂直にとった断面における応力はいくらか。
(2) この棒はいくら伸びるか。
(3) (1)の面に対し角θだけ傾いた断面における接線応力と法線応力を求めよ。

No.1 回答者： AoDoc 回答日時： 2010/01/23 16:44

どのような学部・学科で学んでいるか分かりませんが、工学部の材料力学では、問題は公式そのままがほとんどです。

解説も答えも材料力学ではほとんど書いてあります。参考にしてください。

問１
(1) 応力σ=力／断面積
(2) ヤング率E = 応力σ/ひずみε　　ひずみε=伸び／長さL
(3) ポアソン比δ=軸方向と垂直なひずみε'/軸方向ひずみε
(4) ひずみエネルギーU= 力F･伸びx/2

問2
(1) 問1の(1)と同じです。断面積が異なるだけです。
(2) 問１(2)の2つの式から伸びが分かります。
(3) 法線応力=σcos^2θ、接線応力=(σ/2)sin(2θ)