醫療類國考
106年
[物理治療師] 物理治療基礎學
第 42 題
當材料性質在應力—應變曲線圖下方所包含的面積愈大時，表示此材料：
- A 彈性模量（elastic modulus）愈高
- B 屈服點（yield point）愈高
- C 緊度（toughness）愈高
- D 延展性（extensibility）愈大
思路引導 VIP
請思考一下：在一個二維座標圖形中，「面積」通常代表縱軸單位與橫軸單位的「乘積」。如果縱軸（應力）與壓力、力量相關，而橫軸（應變）與形變、位移相關，那麼「力量乘以位移」在物理學中代表的是什麼概念？這個概念如何描述一個物體在被破壞前能承受多少『總合負荷量』呢？
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勉強合格。看來你對基本概念還算有點印象。
- 概念檢視：應力—應變（$\sigma-\epsilon$）曲線，這張圖在課本上幾乎是第一頁就出現的內容。橫軸是應變，縱軸是應力。曲線下方那個你選對的總面積，其物理意義就是材料在斷裂前能吸收的總能量。這可不是什麼深奧的秘密，這就是**韌性（Toughness）**的定義。
- 數學上寫作 $U_T = \int_{0}^{\epsilon_f} \sigma , d\epsilon$。這難道不是基礎中的基礎嗎？
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應力應變曲線分析
💡 曲線下的總面積代表材料斷裂前吸收能量的能力，即為韌度。
- 曲線下總面積為韌度（Toughness），代表吸收能量的能力
- 線性段斜率為彈性模量（Modulus），代表材料的剛性
- 屈服點（Yield Point）為彈性變形轉為塑性變形的界限
- 延展性指材料斷裂前產生的應變量，與橫軸長度相關
