所屬科目:工程力學(含靜力學、動力學與材料力學)
一、如圖所示之結構,B 處為搖塊(rocker)支撐,銷接點皆無摩擦,試繪相 關之受力自由體圖(free-body diagram),並求在 A、B 點處分別之水平 與垂直方向反力(reactions)。(20 分)
二、如圖一所示有兩部質量相同之轎車在 C 點處產生對頭撞擊,撞擊後兩部 車的煞車皆鎖死,並滑動到下方圖二所示之位置停止。若已知 A 車在撞 擊前瞬間的車速為 8 km/h,且路面與車輪間的滑動摩擦係數為 0.30,試 求 B 車在撞擊前瞬間之車速。(20 分)
三、如圖所示節圓半徑為 80 mm 之齒輪,質量為 5 kg、迴轉半徑(radius of gyration)為 60 mm。桿件 AB 質量為 4 kg,A 端銷接於齒輪軸、B 端在 一垂直方向之無摩擦溝槽內移動。若系統由θ = 60o位置靜止釋放,試求 θ = 20o位置時桿件 AB 之角速度。(20 分)
四、如圖所示之管件由 A-36 鋼(彈性模數 E = 200 GPa、熱膨脹係數 α = 12 × 10-6 1/℃)製成,內直徑 50 mm、壁厚 4 mm,在 15℃下組裝時 管件沒有軸向力。若管件通氣後,溫度上升之分布為ΔT =(20 + 30x)℃, 其中 x 為從 A 點之距離(m)。試求通氣後管件之軸向應力。(20 分)
五、如圖所示之 75 kg 運動員兩手均勻懸吊於單槓上,單槓材質為鋼製 (E = 200 GPa)、外直徑 75 mm、壁厚 3 mm,A、B 支撐點可視為簡支 撐,試求單槓上之最大撓曲變形量與彎曲應力。(20 分)