所屬科目:工程力學(含靜力學、動力學與材料力學)
一、如圖所示之簡支樑(simply supported beam)AB,樑之 BC 段承受如圖所 示的三角形分佈負載(distributed loading)作用。若不計樑本身的重量, 試以 x 的函數表示沿樑縱軸方向的內部剪力(internal shear)V(x)與彎矩 (bending moment)M(x)。並分別畫出對應之剪力圖與彎矩圖。(20分)
二、如圖所示之質量4 kg 的球 A 在左端由靜止釋放,沿半徑為5 m 的1 4 圓形 光滑滑道滑下,於 θ = 90°時與 B 球碰撞。若 B 球質量為2 kg,且兩球間 的恢復係數(coefficient of restitution)e = 0.5,試求碰撞後球 A 與球 B 的 速度,和碰撞期間的能量損失。以及當球 A 滑至 θ = 45°時,求滑道作用 在球 A 的正向力。(球的尺寸大小忽略不計,且均不考慮摩擦力;重力 加速度 g = 9.81 m/s2)(20分)
三、如圖所示之連桿 AB 以= 10 rad/s 的角速度及 = 1 rad/s2的角加速 度作順時針轉動,試求圖中滑塊 C 的速度、連桿 BC 之角速度、B 點的 速度大小、B 點的加速度大小。(20分)
四、如圖所示之某種材料製成的纜繩 AB 和 CD 支撐一個重量7000 N 的物 體。若纜繩原來的長度均為1 m,直徑均為4 mm,且纜繩的應力-應變曲 線亦顯示於圖中。試求支撐此7000 N 的物體時,纜繩 AB 和 CD 的伸長 量。以及卸下此7000 N 的物體後,纜繩 AB 和 CD 的應變量。重力加速 度 g = 9.81 m/s2。(20分)
五、如圖所示之某平面應力狀態以應力分量 σx,σy 及 所定義。試繪出對 應於如圖所示之平面應力狀態莫耳圓(Mohr’s Circle) ,圖中須標示出圓 心位置坐標及圓半徑。並利用此莫耳圓求最大主應力(maximum principal 、最大剪應力(maximum shear stress)及作用在圖中斜面 AB 上之 stress) 剪應力(shear stress)。(20分)