［問題16］ポアソン比の大きい材料と小さい材料

問題

4つの材料（アルミニウム、コンクリート、ゴム、コルク）をポアソン比の大きい順に並べたものとして適切なものはどれか。

• アルミニウム＞コンクリート＞コルク＞ゴム
• コンクリート＞アルミニウム＞ゴム＞コルク
• コルク＞ゴム＞アルミニウム＞コンクリート
• コルク＞アルミニウム＞コンクリート＞ゴム
• ゴム＞コルク＞アルミニウム＞コンクリート
• ゴム＞コルク＞コンクリート＞アルミニウム
• ゴム＞アルミニウム＞コンクリート＞コルク

考え方

代表的な材料のポアソン比は暗記しましょう。

ゴム（ポアソン比：約0.49）

アルミニウム（ポアソン比：約0.33）

コンクリート（ポアソン比：約0.2）

コルク（ポアソン比：約0.05）

ゴムは、応力を受けると分子鎖が伸びます。このとき、縦方向の変形（伸び）と横方向の変形（縮み）が同程度であることから、ポアソン比は大きくなります。

アルミニウムなどの金属のポアソン比は0.3程度です。例外は金で、ポアソン比は0.44とかなり大きいようです。

コンクリートは、セメント（接着剤）、骨材（砂や砂利）、水の混合物で構成されています。コンクリートの大部分は骨材で占めており、比較的高い剛性を持っています。これにより、圧縮方向の寸法変化が抑制されています。一方、セメントは骨材間を結合し、コンクリートの弾性特性に寄与します。応力を受けるとセメントが変形し、ポアソン比が小さくなるそうです。

したがって、正解はgでした。