考 試 別： 身心障礙人員考試 等 別： 四等考試

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

12

3 2

I

hb

(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

32

4 2

I

π D

(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

 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

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

若圓盤外緣上一點 P(120, 0, 150)，已知

ω

α

（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)