所屬科目:工程力學(含靜力學、動力學與材料力學)
一、長 L 的平面懸臂梁 AB 中,A 點為固定端,在 B 點處用插銷(Pin)方 式與桿件 BC 連接,其中 C 點為一鉸支撐(Hinge),梁 AB 承受一均佈 負荷(單位長度荷重為 w)。令梁和桿件的楊氏係數為 E 及彎曲慣性力 矩為 I,桿件 BC 的斷面面積為 A。若梁 AB 的軸向變形可忽略不計,試求當桿件 BC 產生挫時的最小 w(用 E, A, I, L 來表示;忽略梁和桿的重量)。(20 分)
三、套管 B 與桿 AB 用插銷方式連接於 B 上,並在光滑的軸 CD 以等速度 VB =2 m/s 往上滑行,3 m 長之桿 AB 的 A 端則在光滑的斜面上滑動。 在此瞬間,試求桿 AB 之角速度 ωAB 及A端的速度 VA。(20 分)
四、無質量連桿 BC 與一質量為 45 kg 之圓碟(半徑 r= 0.125 m)用插銷方 式連接於碟之邊緣 B 點處,連桿 BC 受一對力偶(P)作用,而圓碟與 地板之間的靜摩擦係數為 μA =0.2。試求圓碟不發生運動下的最大 P 值。(P 用牛頓 N 表示;令 g=9.8 m/s2)(20 分)
五、一總質量為 M 且密度為均勻分佈的梁在 A 及 B 兩端分別由彈簧(彈簧係數為 k)和繩子支撐著。考慮在 B 點的繩子突然發生斷裂的瞬間,梁的角加速度(Angular acceleration)為何?(20 分)