119D028|第119回 歯科医師国家試験 過去問
基礎歯科医学歯科理工学
大連結子において、値が2 倍になると荷重時のたわみが8 倍になるのはどれか。 1 つ選べ。
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正解: c
正答
c
この問題のポイント
大連結子を梁として考えると、たわみは長さの3乗に比例します。長さが2倍になると、たわみは2の3乗で8倍になります。
解説
大連結子の曲げたわみは、単純化すると次の関係で考えます。
たわみ ∝ 長さの3乗 /(弾性係数 × 幅 × 厚さの3乗)
したがって、
- 長さが2倍:たわみは8倍
- 幅が2倍:たわみは1/2
- 厚さが2倍:たわみは1/8
- 弾性係数が2倍:たわみは1/2
大連結子では、厚さのわずかな増加でも剛性が大きく上がります。一方、長くなるほど急激にたわみやすくなります。
ひっかけポイント
長さと厚さはいずれも3乗で効きますが、長さは分子、厚さは分母です。
選択肢の確認
a.幅
誤り。
たわみは幅に反比例するため、幅が2倍になるとたわみは1/2になります。
b.厚 さ
誤り。
たわみは厚さの3乗に反比例するため、厚さが2倍になるとたわみは1/8になります。
c.長 さ
正しい。
たわみは長さの3乗に比例するため、長さが2倍になると8倍になります。
d.密 度
誤り。
密度は静的な曲げたわみを決める基本式の主要因ではありません。
e.弾性係数
誤り。
たわみは弾性係数に反比例するため、弾性係数が2倍になると1/2になります。
覚えるポイント
- たわみは長さの3乗に比例します。
- たわみは厚さの3乗に反比例します。
- 大連結子は必要な剛性を確保しつつ生体組織への影響を抑えます。