鋼(押し込み硬さ H = 2.0 GPa)の平らなブロックを同じ鋼の板の上に置き、見かけの接触面積10 cm²に垂直荷重1.0 kNをかけた。接触している突起はすべて塑性変形しているとして、真実接触面積を Ar = W/H で見積もると、見かけの接触面積に対する割合はどれに最も近いか。

正解：C. 約0.05%

Ar = W/H = 1.0×10³/(2.0×10⁹) = 5.0×10⁻⁷ m² = 0.50 mm²です。見かけの面積は10 cm² = 1000 mm²なので、割合は 0.50/1000 = 5×10⁻⁴、約0.05%になります。平らに見える面でも、実際に触れているのは突起の先端のごく一部で、そこには硬さに等しい高い圧力がかかっています。約0.5%は1 cm²を100 mm²でなく10 mm²として換算した値、約50%は硬さの単位をGPaでなくMPaとして計算した値です。真実接触点の局所的な高い圧力と、すべりで生じる高い温度が、凝着や摩耗の出発点になります。