考 試 別: 身心障礙人員考試 等 別: 四等考試

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106年公 務 人 員 特 種 考 試 關 務 人 員 考 試 、 106年公務人員特種考試身心障礙人員考試及 106年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題

代號:41130 全一張

(正面)

考 試 別: 身心障礙人員考試 等 別: 四等考試

類 科: 機械工程 科 目: 機械力學概要

考試時間 : 1 小時 30 分 座號:

※注意: 可以使用電子計算器。

不必抄題,作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上,於本試題上作答者,不予計分。

(請接背面)

註:解題時如需材料性質,請一律用結構用鋼;未註明單位之長度,一律為 mm。

計算過程中,可能需要下列資料(請依一般符號常用之代表意義):

⑴長A、方形截面之桿件:

(a)面積慣性矩:

12

3 1

I

=

bh

(方向 1)、

12

3 2

I

=

hb

(方向 2)

(b)質量慣性矩(質心、非軸向): 2

12 m A J =

⑵半徑 R(直徑 D)、圓形截面之桿件:

(a)面積慣性矩:

64

4 1

I

=

π D

(非軸向)

32

4 2

I

=

π D

(軸向)

(b)質量慣性矩(質心、軸向): 2

2 R J = m

⑶重力加速度:g = 9.8 m/s2,計算時得以 10.0 m/s2計算。

⑷結構用鋼性質:

(a)抗拉強度 400 MPa、降伏強度 250 MPa、比重 7.8

(b)楊氏係數(彈性模數)E = 210,000 MPa、Poisson 比ν = 0.3

一、直徑為φ 之圓鋼桿件 AC,固定於 A 及支撐於 B,如圖(1)所示,若 C 端向下之施力

20 P 大小為

500 N,已知 a = 300、b = 200。試求:(每小題 10 分,共 30 分)

 B 處之反力方向與大小

 A 處之反力矩方向與大小

桿件 AB 段中間 D 處之彎曲應力

B

C

a b

a/2

D X

D X

截面 X--X

圖(1) P

A

(2)

106年公 務 人 員 特 種 考 試 關 務 人 員 考 試 、 106年公務人員特種考試身心障礙人員考試及 106年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題

代號:41130 全一張

(背面)

考 試 別: 身心障礙人員考試 等 別: 四等考試

類 科: 機械工程 科 目: 機械力學概要

A b

h2

h1

r

O y z

x

A ω

P m

圖(4) 圖(2)

二、寬 b 之混凝土牆高 h1用以阻擋 h2深之河水,

如圖(2)所示,若混凝土之比重為 2,試問土 牆寬度 b 至少應為多少,土牆才永久沒有從 牆前緣 A 翻倒之虞?(10 分)

三、如圖(3)所示,一以彈簧 k 連結之 5 kg 質量塊 m,沿固定於機架且半徑 r = 360 之軌道 ABC 無摩擦滑下,當 m 於水平位置 A 處時,彈簧剛好處於未被拉伸狀態。

試回答:(每小題 10 分,共 30 分)

若要求 x ≤ 200 質量塊須停止,應選用 k 值至少應為多少之彈簧?

在小題之選擇下,質量塊 m 在 B 處之速度為何?

在小題之選擇,若 m 停止時 x =200,則 O 處之反力為多少?

四、一質量 m 為 5 kg、半徑 r = 200 之圓盤傾斜於座標

O(x, y, z)中,以 ω

α

之角速度及角加速度繞 OA 旋 轉,如圖(4)所示,當圓盤中心 A 在(90, 120, 200)時,

若圓盤外緣上一點 P(120, 0, 150),已知

ω

= 25 rad/s 及

α

= 0 rad/s2。試求 P 於 O(x, y, z)之:

(每小題 10 分,共 30 分)

速度

加速度

該圓盤具有之總動能

A

B x

無摩擦 O

k

C

m

r

圖(3)

數據

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參考文獻

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