硬さを表すヤング率は“材料のバネ定数”

　縦弾性係数と横弾性係数について、まとめておきます。1つ目の式は、ぜひ覚えておいてください。今回はギリシア文字で覚えておくといいでしょう。「シグマ、イコール、イー、イプシロン」と呪文のようにリズムで覚えてください（図8）。

　 ★ギリシャ文字の読み方（別窓で表示します）

図8　縦弾性係数と横弾性係数のまとめ 「シグマ、イコール、イー、イプシロン」

ヤング率に弟がいた。その名はポアソン比

　鋼材でできた円柱を想像してください。別に鋼材でなくても、ソーセージでも構いません。その円柱を両方から引っ張ると、円柱は伸びます。その円柱の直径はどうなるでしょう？ 引っ張った方向とは直角に縮みます。直径が小さくなるので、円柱の断面積も小さくなるわけです。

　さっき写真で登場した消しゴムを引っ張ってみました。引っ張った方向に伸びるのと、引っ張った方向と直角方向に縮みます。

　伸びているのはハッキリと分かりますが、縮んでいるのが分かるでしょうか。でも引っ張れば、その方向とは直角に縮むのは直感的に理解できるでしょう。

　引っ張った方向のひずみを「縦ひずみ」、引っ張った方向とは直角方向のひずみを「横ひずみ」といいます。「ひずみ」とは、元々力を受けたときの変形量を元の長さで割ったものです。それに、縦と横という方向の概念が加わったのが、縦ひずみと横ひずみと思ってください。そしてさらにこの縦ひずみと横ひずみの比を「ポアソン比」といいます（図9）。

図9　ポアソン比とは

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　今回は盛りだくさんの内容でした。ポアソン比をもう少し突っ込んで解説したいのですが、それは次回ということでご勘弁ください。

　とにかく、ヤング率とポアソン比は材料固有の値で、その材料の強さを表す重要な定数であるということをアタマの中に入れておいてくださいね。（次回に続く）