所屬科目：三級/三等◆流體力學與工程力學
(一)噴嘴中水流之質量流率（mass flow rate）；（10 分）
(二)從噴嘴流出水柱之頂點與桶內水面之高度差。（10 分）
二、在一直徑 d = 0.4 m 之水平圓管中，水以截面平均速度V =10 cm/s 流動。 假設此管之內壁光滑，故粗糙度（equivalent roughness）ε = 0 ，試求每單位管長之壓力降 （ pressure drop per unit pipe length ）。 設水 之 密 度ρ= 1000 kg/m3 、運動黏滯係數v = 1.12 ✖ 10-6 m 2 /s 。提示：管流摩擦因子 （friction factor）f 可利用下式計算：式中 Re 為雷諾數（Reynolds number）。（15 分）
三、如圖所示一惰輪之截面 ， 其 中 材 質 橡 膠 密 度 1250 kg/m3 、 鋁 密 度 2770 kg/m3、青銅密度 8580 kg/m3，求此惰輪對轉動軸之質量慣性矩及迴轉半徑（radius of gyration）。（15 分）
四、如圖所示之小朋友體重 40 kg 、重心位於 G 點，若其來回擺盪之最大角度θ = 60° 、過程中無能量損失，試求其擺盪至θ =0° 之最低點時，其速度大小及桿件 AB 所受之反力（假設 AB、AC 兩側都各僅有一支桿件） 。另外，若桿件為兩端銷接、外徑50 mm、壁厚為3 mm 之鐵材（楊氏係數= 210 GPa ），試檢查桿件是否會產生挫曲（buckling）。（30 分）
五、如圖所示之油壓缸（cylinder）受活塞（piston）之推動而產生壓力 p，假設其可被視為薄壁壓力容器且壁面摩擦係數可不計，而活塞之直徑為 48 mm 、施加之外力 F 為16 kN 。當使用之缸壁材料之容許剪應力τ allow 為 42 MPa ，且缸壁在軸向可自由變形，試求缸壁材料所需之最薄厚度 t min 。（20 分）
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式中 Re 為雷諾數（Reynolds number）。（15 分）
