ダイラタンシー 現象。 ダイラタンシー現象を水道水以外の液体でも実験してみました。 液体を75ml.、...

千里浜なぎさドライブウェイ

ダイラタンシー 現象

創成化学工学実験 《躍動》踊る流体 〜非ニュートン流体について〜 創成化学工学実験 7班。 指針 高専祭当日の発表におけるテーマを"流体の性質"とし、自分たちの生活に身近な各種流体の特徴の紹介と、その性質に焦点を当てた実験をする。 身近の流体でも特殊な粘性係数を有した流体は身のまわりにも多い。 このことから非ニュートン流体の性質を特に取り上げた実験とする。 流体力学(レオロジー)について レオロジーとは、物質の流動と変形を扱う科学である。 レオロジーを理解するうえで非常に重要な概念であるのが「粘度」であり、この概念に本実験の主体性がある。 そこでまず、この「粘度」について考えよう。 一般に粘度とは、流体(液体)の流れにくさを表すものである。 粘度の高い物質は流動させるために大きな力を加える必要があり、粘度の低い物質はわずかな力で以って流動させることが可能である。 例えば、コーヒーと蜂蜜をそれぞれコップに入れて傾けたとき、コーヒーは重力により容易に流れ出すが、蜂蜜はなかなか流れ出ない。 この現象は粘度の違いから説明されるもので、この時、粘度に関して (蜂蜜)>(コーヒー)であるといえる。 他方で、蜂蜜とマーガリンではどちらの粘度が高いのであろうか。 これらをそれぞれコップに入れ傾けた場合、蜂蜜は流れ出るが、マーガリンはコップの底でその形を保持したままであり流れ出ることはない。 しかし、ナイフでトーストに塗るときは、両者おなじくらいの力で塗ることができる。 さらに、蜂蜜とマーガリンを同じ分量ずつ、それぞれボウルに入れて泡立て器でかき混ぜたとすると、マーガリンは案外小さな力でかき混ぜられるが、蜂蜜をかき混ぜるにはかなり大きな力が必要になる。 ということは、粘度に関して(蜂蜜)<(マーガリン)であり、(蜂蜜)=(マーガリン)であり、(蜂蜜)>(マーガリン)でもある。 これはなぜかというと、マーガリンはかける力によって粘度が変化しているからである。 流体力学(Rheology)では、コーヒーや蜂蜜のように、与える力によって粘度のかわらない物を「ニュートン流体」といい、マーガリンのように加える力によって粘度が変わるものを「非ニュートン流体」といい、区別している。 非ニュートン流体の具体的な例としてはケチャップ、マヨネーズ、ヨーグルトなどが挙げられる。 非ニュートン流体について 液相の純物質は、たいていニュートン流体(粘性流体)であると考えて問題はない。 しかし、混合された流体、すなわち二種以上の物質の混合物はほとんどが非ニュートン流体である。 非ニュートン流体とひとくくりの言葉で言えど、そのうちいくつかに分類できる。 力の掛け方によって粘度があがるもの、下がるもの、時間経過で粘度が変化するものなどいくつかある。 (おおよそ三種に分類され、またこれとは別にチキソトロピーとレオペクシーという二つの分類もある。 ビンガム流体(塑性流体) バターやマーガリンはナイフで力を加えるとトーストに容易に塗ることができるが、ある程度の力を加えなければ動き出すことはない。 擬塑性流体 降伏値は持たないが、力を加えることにより粘度が低下するものを「擬塑性流体」と言う。 力を加えるまでは高い粘度を示すため、あたかもビンガム流体(塑性流体)のような振る舞いをする。 これが所以で「擬・塑性流体」と呼ばれるのである。 身近な例でいえばトマトケチャップやマヨネーズ、タルタルソース、歯磨き粉等チューブに入った食品や薬品類などの流体の多くはこれに該当する。 ダイラタント流体 これは擬塑性流体とは逆に、力を加えることにより、粘度が上がる流体の事を言う。 現象としては、緩やかに傾けると静かに水の様に流れるが、棒でかき混ぜたり、何らかの流体に対する応力を加えると、固化したように締め固まり流れにくくなる。 これは擬塑性流体とは逆に、力を加えることにより、粘度が上がる流体の事を言う。 現象としては、緩やかに傾けると静かに水の様に流れるが、棒でかき混ぜたり、何らかの流体に対する応力を加えると、固化したように締め固まり流れにくくなる。 チキソトロピー チキソトロピーとは、かき混ぜたり、振り混ぜたりすることにより、力を加えることで、粘度が下がる現象のことを言うが、擬塑性流体との違いを理解する必要がある。 かき混ぜることによって、粘度が低下するという現象の点では擬塑性流体もチキソトロピーも同様であるが、これら二つの大きな違いは、与えた力のみならず、時間経過に伴い粘度が変化するという点である。 チキソトロピーを示す流体は、一定の力を掛け続けることで粘度が下がり、その後放置するとその放置した時間にしたがって下がった粘度が元に戻る。 つまり加えられた力積に比例した粘度変化があるのである。 身近な所でチキソトロピーの性質を利用している物は、ペンキなどの塗料である。 ペンキはかき混ぜることで粘度が下がって塗りやすい状態となり、刷毛やローラーで壁に簡単に塗ることができる。 ペンキを塗る前によくかき混ぜるというのは、単に色ムラをなくすだけでなくこのチキソ性を十分に引き出す作業でもある。 さらに、塗布されたペンキは直後に粘度が上がり、垂れない状態となって乾燥する。 これもチキソトロピーの性質であって、 「塗りやすく、垂れにくい」という理想のペンキ材は、チキソトロピーをうまく利用しているといえる。 レオペクシー これの定義は二つ存在し、教科書や業界によってその定義がそれぞれで異なっている。 :力を加えたことで、粘度が下がってしまったチキソトロピーを示す流体に、緩やかな振動を与えるとそのまま放置しておくよりも粘度が上昇すること。 :逆チキソトロピーとも呼ばれる現象であり、流体に力を加え続けたとき、時間の経過と共に粘度が増加していく現象のこと。 どちらの立場を採用するにしても、振動などで力を加えるとより粘度が上がるという点では同じである。 但し、一つ目の定義では、チキソトロピーの中に含まれる現象であるのに対し、二つ目の定義ではチキソトロピーと相反する現象であり、内容が異なっている。 しかも身近にレオペクシーを示す具体的な例がない。 ダイラタント流体 ダイラタンシー現象の発見者は英国の物理学者オズボーン・レイノルズで、このためダイラタント流体はレイノルズ流体ともいい、ダイラタンシーを「レイノルズ」と呼称することがある。 詳しくは次の実験の原理に示す。 実験の原理 今回の実験で取り上げたダイラタント流体は、一般的に液相物質と固相粉末粒子の混合物である。 静止状態にあるこの混合物は、通常流体内の固相粒子が最密充填構造で配置されている。 この状態は、最密充填構造なので単位体積当たりの重量が最大で、全体としての体積が最小となる状態である。 これが流動化し外力が加えられることで、圧縮され混合物中粒子の配置が最密充填構造と異なる体積が増化するような配置へと構造が遷移するのである。 しかし、この構造の遷移と言うのは、更に大きな外力が働いた事に起因した強制的な構造の変化であって、ゆえにこの無理な変化に応答する強い抵抗が混合物中に発生する。 この強い抵抗は力として、すなわちその体積変化に抵抗する力として生じる。 (ダイラタンシー) 外力と拮抗する混合物内部の抵抗力(体積変化・膨張に伴う力)が生じると、混合物全体として、固体のような抵抗を示す状態へ移行する。 このとき、外力を加えるのを止めることで外力に対する反作用である抵抗力がともに働かなくなるので、もとの流動化状態に戻る。 実験について• 初期計画 計画を班員で出し合い、当初の段階として以下のような事項を意図していた。 ダイラタンシーの性質を十分に理解できる実験を行う。 その性質を実感できる実験、その性質を十分発揮した実験を行いたい。 できればあらゆる条件を変えてその性質を考察したい。 その他の非ニュートン流体の性質を取り上げた実験もできたら行いたい。 予備実験・計画を受けて 計画を受けて、具体的には次のような実験を行うことにした。 スピーカーによって低周波数の振動を発生させ、その振動を外力としスピーカーのうえにダイラタント流体を載せてその挙動について調べるというものである。 そこでまず、実際にダイラタント流体を作り手動の外力による挙動や液組成の違いによる挙動の変化を調べた。 次に実際にスピーカーの上でダイラタント流体を振動させ、その挙動について実験してみた。 具体的な実験手順 スピーカを用いた実験では、まず片栗粉を水に、重量比おおよそ1:1でまぜる。 全体が均質に混ぜ合わさるように十分かき混ぜる。 (かき混ぜる時抵抗力を感じる)次にスピーカの上にラップなどを敷く。 この上に作った流体を流し、オシレーターから低周波数振動でスピーカーを振動させる。 実際の実験について 予備実験の段階のダイラタント流体を作る工程で、あらゆる組成を考えたり実験したが、思ったよりこの工程で時間を食ってしまっていた。 そのことに後で気づいたが、これが原因して実際の実験では多くの実験はできなかった。 実際に行った実験は、おもにスピーカーを用いた実験である。 その分、解説を充実させるよう努めた。 結果 当初は1gずつ組成を変えて実験したが、その組成の違いによる挙動の変化を数値的に得る手段を持ち合わせなかったので、挙動の変化を知る手段は目視に頼らざるを得なかった。 このため、変化の違いが目視で判別できる程度に、液の組成の水を多めにしたパターンと、1:1混合のパターン、固相粒子を多めにしたパターンを用意した。 周波数はおおよそ40Hzを基準に振動させたが、20Hzから70Hzまで変化させた過程で周波数の違いによる、挙動の変化はほとんど見られなかった。 しかし、振幅を変えると挙動は大いに変化した。 振幅の変化も数値的に得ることはできなかったが、振幅を最小から最大までの間でおおよそ三段階に分けて変化させた。 どの組成の液でも最大振幅の振動を与えると激しく振動し跳ねあがり周りに飛び散るだけであった。 水多めのパターンは、小〜中の振幅の振動では液面が細かく振動し、延いてはダイラタンシーの性質を見ることはできなかった。 1:1混合は中程度の振幅の振動を与えると若干ダイラタンシーの性質を示したが、液面の挙動が水多めのパターンに近いもので、はなはだしく盛り上がるなどの挙動を見ることはできなかった。 固相粒子多めのパターンでは、振動を加えた直後から、ダイラタンシーの性質を顕し、液面はほとんど振動せず、まとまって隆起しくねくね動いた。 考察 周波数の違いに挙動がほとんど依存しなかったのは次のような原因が考えられる。 考えてみれば当然のことであるが、ダイラタンシーは外部からの力の大きさによって、その挙動、つまりどの程度年度が上がるかが決まるからであると考えられる。 その点、振幅の違いから流体の挙動に変化が現れたのは、波のエネルギーが振幅の二乗に比例するため、スピーカーの振動の激しさとして振幅の違いが笑われたからだと考えられる。 感想 今回、非ニュートン流体を用いた実験を行いましたが、物理化学分野の知識が疎いこともあり、原理などを理解しやすくわかりやすくプレゼンテーションするところが難しかったです。 実際にスピーカーの振動によってダイラタンシーの挙動を見せることができたのはよかったですが、ダイラタンシーの性質を生かした応用的な実験をもう少し時間があればやりたかったです。

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ダイラタンシーを作る実験

ダイラタンシー 現象

今回のテーマは、金沢ライフマップ史上もっとも金沢から遠い場所。 グランゼーラから北北東へ車で1時間あまり海沿いへ。 金沢市を出て、津幡つばた町を越え、かほく市を越えたところに、その砂浜はある。 宝達志水ほうだつしみず町から羽昨はくい市に至る「千里浜ちりはまなぎさドライブウェイ」。 日本で唯一、「道路」として普通に走ることのできる砂浜だ。 この総延長8kmの観光道路は、舗装はおろか、砂利すら敷かれていない。 自然の砂の上を通る、天然のドライブウェイなのだ。 このように車で波打ち際を走ることのできる砂浜海岸は、世界でも3ヵ所だけ。 アメリカのデイトナビーチ、ニュージーランドのワイタレレビーチ、そして、日本の千里浜海岸である。 ダイラタンシーとは? ある種の細かい固体粒子と水を混ぜてドロドロ になったものを、「ダイラタント流体」と呼ぶ。 このような混合物の粒子は、普段はもっとも隙間の小さくなるように並んでいる 図・上。 「粒子の間には水が入り込んで潤滑剤の役割を果たし、ドロドロとした液体になっている。 しかし、 このような粒子の並び方は外側からの力に弱いため、力を受けると図・下のような並び方に変化する。 そうすると、粒子間の隙間が大きくなり、外側にあった水が内側に入り込む。 潤滑剤を失った外側は、固体のように動かなくなるというわけだ。 力を加えるのをやめると、再び外側に水が戻ってきて、ドロドロになる。 このような性質を「ダイラタンシー」と呼ぶ。 編集後記 砂と潮にまみれた愛車を大切に洗車し、帰宅した筆者。 ドライブウェイの終点にあった「千里浜レストハウス」で購入した、九谷焼の湯呑みとはまぐりの粕漬けを食卓へと並べた。 疲れた身体に染みわたる銘酒「風よ水よ人よ」と、それによく合うはまぐりの粕漬け。 ふと、千里浜で見た夕焼けが脳裏をよぎる。 程よく回った酒が、あの時、思わずこぼれた涙の理由を気づかせてくれた。 一昨年、この業界に入るべく何十社と就職活動を繰り返していたとき。 ついに終わりを告げた戦いのあと、大阪で見たあの夕焼けを、思い出したからだ。 あの時見た夕焼けは、千里浜のそれとは少しちがって見えたけど、見たときの気持ちはなにも変わらない。 今の僕は、あの時なろうとしていた人間になれているのだろうか? あの頃の僕が思った、理想に向かって進めているのだろうか。 この問いに答えてくれる人はいない。 酒を飲み干し、床へと就いた。 千里浜から見た、夏の日本海に沈む夕日。 きっとなにかを思い出し、思わず涙がこぼれる… そんな素敵な砂浜が、ここ石川にはあった。

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千里浜なぎさドライブウェイ

ダイラタンシー 現象

ダイラタンシー現象の良く知られた例は、非常に濃厚な澱粉や コロイド粒子溶液(コロイドゾル)です。 静止状態でコロイド粒子は最密充填状態にあり、粒子の僅かな隙間に 溶媒が詰まっています。 この様な体系に専断等の刺激が働くと、 最密充填は壊され粗くなり、粒子間の溶媒は引かれそれに抵抗する 力が働くため流れにくくなります。 専断の速度が大きいほど抵抗は大きくなり流れにくくなります。 ここで言う専断とは、豆腐の上下面に面と平行な力を上下逆方向に 働かせることです。 液状化現象は、円筒に砂と水を入れたモデルで説明されます。 円筒を上下方向に引く力が働くときには、上の例と似た力が働きます。 しかし、その効果は砂/水系の場合それほど大きくはありません。 円筒を上下から圧縮する力が働く時には、水も瞬時に圧縮され、 反発力が粒子に働き、粒子同士は孤立する方向に動き、流れ易く なり流動化が起こります。 地震の時には、周期振動により正と負のダイラタンシー効果が同時に 起こるが、正は地盤の抵抗力を増す方向だが効果は小さいのに対し、 負の効果は大きく災害(流動化)に繋がるといえます。 澱粉と水や油の実験楽しそうですね。 生徒さんへのデモ準備ですか。 昔レオロジー理論をやりましたが、実験結果とのオーダーを合わせるの が精一杯と言うところで、澱粉等の複雑な系はとてもとてもでした。 今もそれほど変わっていないと思いますが。 良い点に目を付けられました。 液状化現象をダイラタンシー現象によると言う説明を見掛けますが、ちょっと違います。 ダイラタンシー現象:澱粉粒子等の隙間に水が入っていて、粒子に力が作用した時に粒子同士が引き離されようとします。 隙間の水は引き延ばされる力を受けますが、当然これに抵抗して粒子に粒子を引き戻そうとする力を及ぼします。 つまり、作用した力に対してそれ以上の抵抗をするために変形しにくくなります。 流れにくくなるわけです。 この現象では粒子と水の合計体積は増加することになります。 流動化現象:上の現象の反対で、負のダイラタンシー現象とも言われます。 砂粒子の隙間に水が入っていて、粒子に力が作用した時に粒子同士が圧縮されようとします。 隙間の水は圧縮力を受けますが、当然これに抵抗して砂粒子にそれを押し返す力を及ぼします。 つまり、砂粒子はお互いの重さで締め付けあっていたものが、離される力を受け互いにより浮いた状態になります。 つまり流れ易くなります。 この現象では粒子と水の合計体積は減少することになります。 地震の場合、正のダイラタンシー現象が起きていても、災害には直接繋がりません。 これに反して、負のダイラタンシー現象の場合は、地盤が流動化するなどで災害に繋がります。 どういう地盤条件でとういう地下水状況なら液状化現象が起こるかの研究が進められています。 水を油に置き換えた場合、流動化の程度は高くなるか低くなるかは正直判りません。 圧縮時に水と油が粒子を押しのける力が同じとすると、油の方が粒子同士の滑りを良くします。 しかし、水と油の粘度もこれに関係してきます。 A ベストアンサー 以前、教えてGooでダイラタンシーに付いて回答したことが有ります。 goo. html これを基に、子供への説明を考えてみます。 顕微鏡で見ると、片栗粉はじやが芋の様な形をした小さな粉粒であり、粒間の隙間が 殆ど無いように隣り合って並んでいる(隙間が最も小さい状態を「最密充填状態」という) ことが判ります。 (澱粉 顕微鏡写真 でネット画像検索してみてください。 ) この片栗粉に適度な量の水を加えると、水は粉粒の間に入り込み、粉粒と水の混合物が できます。 (溶けているのではありません。 ) この混合物にずらす様な力(剪断力、例えば、豆腐の上下面に面に平行な互いに反対 方向の力)を掛けると、粉粒は互いに離れるように、つまり隙間が大きくなるように動きます。 そうすると隙間の間の水は、離れようとする粉粒の表面によって引っ張られます。 (混合物の体積は僅かに増加。 ) 当然水は粉粒の表面に留まり水自身が千切れないように繋がりを保とうとして抵抗します。 つまり、変形に対する動きに対してその反対方向の力が働きます。 片栗粉と水の混合物を足で踏みつけた場合は、変形しないようにとの反作用力が 足裏に働きます。 この抵抗はずれる速度が速いほど大きくなります。 ずれによる隙間の変形に対し、水は抵抗しながら流れて変形中の隙間を 充填しようとします。 変形が速ければ、粉粒と水分子の再配列に十分な時間が無いために大きな抵抗が 観察されます。 変形が遅ければ、水分子が新しい隙間に入るに十分な時間が有り、それほどの 抵抗を及ぼさずに流れます。 片栗粉と水は、ダイラタンシー現象を体感する良い組合せです。 その理由は、片栗粉の粒の適度な大きさ、粉体としての適度な充填度合い、水が極性を 持ち澱粉との相互作用が強いためです。 水の極性が重要なことは、例えば水に界面活性剤(洗剤)を入れ試してみれば 判るのではと思います。 (実際やって見たことは有りませんし、そういう実験も見たことはありませんが。 ) 実験後の片栗粉液に砂糖を加え加熱して、葛湯を味わうわけに行かないのも残念です。 余った片栗粉で葛湯を作る事はできそうです。 葛湯は澱粉が水に溶けた状態です。 以前、教えてGooでダイラタンシーに付いて回答したことが有ります。 goo. html これを基に、子供への説明を考えてみます。 顕微鏡で見ると、片栗粉はじやが芋の様な形をした小さな粉粒であり、粒間の隙間が 殆ど無いように隣り合って並んでいる(隙間が最も小さい状態を「最密充填状態」という) ことが判ります。 (澱粉 顕微鏡写真 でネット画像検索してみてください。 ) この片栗粉に適度な量の水を加えると、水は粉粒の間に入り込み、粉粒と水の混合物が できます。 A ベストアンサー 小麦粉は7~8割が澱粉、約1割がタンパク質、他に食物繊維やミネラル等を 含みます。 主なタンパク質はグリアジンとグルテニンで、これらは水を吸収すると、 粘りのあるグルテンとなります。 グルテンは結合力が強く、適度の伸展性があります。 パン生地等の中ではグルテンが均一な網目状になりやすいです。 しかも、グルテンは可塑性があり、弱い力でも変形します。 つまり、小麦粉に水を加えて練ると、吸水しやすいグリアジンとグルテニンが グルテンに変化し、そのグルテンが吸水しにくい澱粉粒の回りを網目 として包みます。 この網目が変形し易いため小麦粉に水を加えた物は柔らかく 感じます。 wikipedia. seifun. アミロースは直鎖状の 分子で、分子量が比較的小さく高い結晶性を示します。 アミロペクチンは 枝分かれの多い分子で、分子量が比較的大きく、結晶性はアミロースより 低いものです。 したがって、澱粉は結晶の砕粉された粒子です。 常温での吸水性は低く、ほとんど溶けません。 澱粉を水中に懸濁し加熱すると、澱粉粒は吸水して次第に膨張します。 加熱を続けるとデンプン粒が崩壊し、透明のゲル状に変化します。 いわゆる澱粉糊、または葛湯になります。 つまり、水を加えた澱粉は粉粒の間に水が含まれた混合物です。 澱粉と水をほぼ同量の割合で混合すると、粉の隙間が水で満たされた 状態になります。 これを箸等で掻き回すと、大きな抵抗を感じます。 固くなった様に感じるわけです。 これはダイラタンシー現象と呼ばれ、澱粉と水の混合物に見られる物理 現象で化学現象ではありません。 ダイラタンシーに付いては以前に回答したことが有りますので下記URLを 参照してください。 wikipedia. goo. html 小麦粉は7~8割が澱粉、約1割がタンパク質、他に食物繊維やミネラル等を 含みます。 主なタンパク質はグリアジンとグルテニンで、これらは水を吸収すると、 粘りのあるグルテンとなります。 グルテンは結合力が強く、適度の伸展性があります。 パン生地等の中ではグルテンが均一な網目状になりやすいです。 しかも、グルテンは可塑性があり、弱い力でも変形します。 つまり、小麦粉に水を加えて練ると、吸水しやすいグリアジンとグルテニンが グルテンに変化し、そのグルテンが吸水しにくい澱粉粒の回りを網目 とし... 水や粘性の小さな溶液は近似的にニュートン流動を示しますが、 コロイド溶液やポリマー濃厚溶液では粘度が剪断速度の関数となり、 一定とはならず、剪断速度の増加と共に減少することが多くなります。 この現象を構造粘性 structural viscosity と言い、Ostwaldが提唱 した言葉と言われています。 コロイド溶液やポリマー濃厚溶液等の複雑な体系の中には構成粒子や 分子間の相互作用によりある種のセミマクロな構造ができています。 この構造に外部からずり応力等の刺激が加わると、初期の段階では 構造が応力を支えるため剪断速度の変化は僅かです。 しかし、ある 応力以上でこの構造が壊されると粘度は剪断速度の増大と共に減少 します。 ある種のコロイド溶液では剪断速度と共に逆に粘度が上昇し、逆構造 粘性またはダイラタンシー dilatancy と呼ばれることが有ります。 ダイラタンシーに付いては下記のQ&Aを参照ください。 goo. 水や粘性の小さな溶液は近似的にニュートン流動を示しますが、 コロイド溶液やポリマー濃厚溶液では粘度が剪断速度の関数となり、 一定とはならず、剪断速度の増加と共に減少することが多くなります。 この現象を構造粘性 structural viscosity と言い、Ostwaldが提唱 した言葉と言われています。 コロイド溶液やポリマー濃厚溶液等の複雑な体系の中には構成粒... ・回答者 No. 1 ~ No. 3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。 0E-1 1. 0E-2 1. 0E-3 1. ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。 ・よって、『2. 43E-19』とは? 2. 0000000000000000001だから、 0. 000000000000000000243という数値を意味します。 ・E-数値は 0. 1、0. 01、0. 001 という小さい数を表します。 ・数学では『2. wikipedia. wikipedia. ・回答者 No. 1 ~ No. 3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。 0E-1 1. 0E-2 1. 0E-3 1. ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた... A ベストアンサー 弾性学を勉強されていると言うことで,力学の基礎は理解されているものとして, >図などを見ると、物体に対して平行に働くものだ は,「(応力の作用する)面に対して平行に働くもの」が剪断力である,と解釈すれば,理解しやすいと思います。 どのような「図」を見ておられるのか分かりませんけれども・・・。 矩形の棒を斜めに切ったときの剪断力の説明も有ると思います・・・しかし,剪断力の定義の図ではなく,主応力の定義の図を,「主応力」でなく「剪断力」に注目して,考えてみると「面に平行な剪断力」の意味と「剪断力が(零)の時の,(面に垂直方向の)主応力方向力=主応力」の意味がより明確に理解できるのではないでしょうか。 一石二鳥ですね。 このあたりを完璧に理解することが出来れば,弾性学の基礎については,勝ったも同然です。 頑張って!! A ベストアンサー こんにちは。 kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。 >>> ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか? なんか、日本語が変ですね。 「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」 ということですか? ・・・であるとして、回答します。 40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。 重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。 しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。 98」でいいのでしょうか? いえ。 1kgf = 9.8N ですね。 力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。 そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。 こんにちは。 kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。 >>> ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか? なんか、日本語が変ですね。 「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」 ということですか? ・・・であるとして、回答します。 40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...

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