所屬科目:高等工程力學(包括材料力學)
一、如圖 1 所示,一個均質圓球,質量為 m,半徑為 R,其對質心 c 點之質量 慣性矩為 mR2 ,沿一個傾角為 α 之表面足夠粗糙之斜面滾下,求取作用 於此球的摩擦力 F 及圓球與斜面無相對滑動(純滾動下之摩擦係數μ s ) 的條件。(25 分)
二、桿 AB 和 BC 之質心均在其中點。若所有之接觸面皆為光滑,且桿 BC 之質量為 100 kg,請用虛功法求取 AB 桿為圖 2 中之平衡狀態時的適當 質量。(25 分)
三、矩形斷面之簡支梁,如圖 3(a)所示斷面高為 h,寬為 1。設材料的簡化拉 伸曲線如圖 3(b)所示。若定義 ,請求取當最大彎矩 斷面的最大拉應變 εt 超過 εf 時,該斷面之中性軸的位置。(25 分)
四、圖 4 所示的梁結構中 A、B 點為鉸接點,C 點為固定端,彎曲剛度為 EI, 請求轉角 θA、θD、θB 左、θB 右和撓度 yD、yB。(25 分)