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109年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 30 題
關於岩石的變形特性，下列敘述何者有誤？
- A 承受外力變形，移除外力後不會恢復原狀者是為彈性變形
- B 岩石在受力後，僅發生很小的應變值就產生破壞的性質為脆性
- C 延展性或稱韌性，是指岩石受力後，在破壞前會發展大量的應變，且以塑性變形為主
- D 岩石在受力產生彈性變形的階段，應力與應變之關係大致呈正比
思路引導 VIP
想像你正在施力拉長一條橡皮筋和折彎一根鐵絲。如果當你「放手」之後，物體完全沒有彈回原本的樣子，而是維持被拉長或彎曲的狀態，你會如何稱呼這種「留下的永久痕跡」？這跟你直覺中「彈性」的概念是一樣的嗎？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準地指出選項 (A) 的敘述錯誤，代表你對岩石力學中最基礎也最重要的「變形定義」掌握得非常扎實。這題的鑑別點在於考驗學生是否能釐清彈性與塑性的物理本質，這也是進入進階地質工程分析的墊腳石。
變形的恢復性與線性關係
在岩石力學中，彈性變形 (Elastic Deformation) 的核心定義是「可逆性」。當外力移除後，岩石內部的應變能會釋放，使物體恢復至原始形狀與尺寸。若如選項 (A) 所述，移除外力後「不會恢復原狀」，這在物理上稱為永久變形或塑性變形。此外，如你所觀察到的，在彈性階段初期，應力 $\sigma$ 與應變 $\epsilon$ 之間通常遵循胡克定律 (Hooke's Law)，即 $\sigma = E\epsilon$，呈現正比的線性關係。
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