108年:藥學三(第1次)

將明膠膠體受⼒之變形度( Y軸)對應⼒⼤⼩( X軸)作圖,在彈性限度內所得的直線斜率值為 5 ×10⁻⁷,則楊⽒係數 (Young's modulus) 為多少 dyne/cm²?

A5 ×10⁻⁷
B2×10⁶
C2×10⁻⁷
D5×10⁶

詳細解析

本題觀念:

本題考楊氏係數(Young's modulus, E)的定義及其與應力-形變圖斜率的數學關係。楊氏係數定義為應力(stress)對形變度(strain)的比值,即 E=stressstrainE = \frac{\text{stress}}{\text{strain}}

選項分析

本題注意軸向設定:Y 軸為形變度(strain),X 軸為應力(stress),因此圖的斜率為:

slope=ΔstrainΔstress=1E\text{slope} = \frac{\Delta \text{strain}}{\Delta \text{stress}} = \frac{1}{E}

已知斜率 = 5×1075 \times 10^{-7},因此:

E=15×107=2×106 dyne/cm2E = \frac{1}{5 \times 10^{-7}} = 2 \times 10^6 \text{ dyne/cm}^2

(A) 5×1075 \times 10^{-7}:這是斜率本身,並非楊氏係數,誤將斜率直接當作 E。❌

(B) 2×1062 \times 10^6:正確。E=1/slope=1/(5×107)=2×106 dyne/cm2E = 1/\text{slope} = 1/(5 \times 10^{-7}) = 2 \times 10^6 \text{ dyne/cm}^2。✅

(C) 2×1072 \times 10^{-7}:數量級錯誤,計算有誤。❌

**(D) $5 \ti

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