109年:藥學三(第1次)
甲乙丙三種物質,其彈性係數分別是甲: 2×10 12 dyne/cm 2;乙: 2×10 11 dyne/cm 2;丙: 1×10 9 dyne/cm 2,若施以相同的應力,則在彈性限度 內三種物質之單位伸長量的大小關係為何?
A甲>乙>丙
B丙>乙>甲
C乙>丙>甲
D乙>甲>丙
詳細解析
本題觀念:
本題考查物理藥學(Physical Pharmacy)中關於固體變形、流變學(Rheology)以及粉體壓縮特性的基礎物理概念,核心為 虎克定律 (Hooke's Law) 在彈性限度內的應用。
關鍵概念包括:
- 應力 (Stress, ):單位面積所受的力 ()。
- 應變 (Strain, ):即題目所稱的「單位伸長量」,為長度變化量與原長度的比值 ()。
- 彈性係數 (Elastic Modulus, ):又稱楊氏係數 (Young's Modulus),代表材料抵抗形變的能力,即材料的「硬度」或「剛性」。
根據虎克定律,在彈性限度內,應力與應變成正比,公式為: 移項後可得應變(單位伸長量)的計算方式: 這表示在相同應力下,彈性係數 () 越大的物質,其應變 () 越小(越難拉長);反之,彈性係數越小的物質,其應變越大(越容易拉長)。
選項分析
題目給定三種物質的彈性係數 () 如下: *
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