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114年公務人員特種考試關務人員、身心障礙人員考試及
114年國 軍 上 校 以 上軍 官 轉 任 公 務人 員 考 試 試 題
考 試 別
：
身心障礙人員考試
等 別
：
三等考試
類 科
：
機械工程
科 目
：
流體力學與工程力學
考試時間：2小時 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。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號
：
31130
頁次
：
3
－
1
一、如圖所示，一均質細長桿長度為 4 m，質量為 3 kg。一端靠在粗糙牆面，
另一端以細繩固定，長桿與水平面夾角為30，繩子與垂直線夾角亦為30，
且處於靜力平衡狀態。（重力加速度 g = 9.81 m/s²）
試求：
繩子的張力（T）。（10 分）
牆壁對長棍的水平方向力（H）。（5分）
牆面提供長棍的摩擦力（Fs）。（5分）
代號：
31130
頁次：
3
－
2
二、一根質量 5公斤，長度 3公尺的均勻桿 AB，透過銷釘連接至滑塊 A。滑
塊A的質量為 4公斤，且可沿著光滑的水平導軌滑動。系統最初處於靜止
狀態時，桿位於如圖所示位置
= 45位置。重力加速度 g = 9.81 m/s2。求系
統釋放後的瞬間狀態：（每小題 10 分，共 20 分）
桿AB 的角加速度（含方向）。
滑塊 A的加速度（含方向）。
三、一個加壓鋼製儲罐使用螺旋焊接製造，該焊縫與縱向軸成 α= 55（如圖所
示）。儲罐的半徑 r = 0.5 m，壁厚 t = 15 mm，內部壓力 p = 2.6 MPa。
請計算：（每小題 15 分，共 30 分）
最大「面外」剪應力 max, out of plane
( )
。
在垂直於焊縫方向上的正應力( )
x
。
代號：
31130
頁次：
3
－
3
四、如圖所示，兩個平行板之間的黏性、穩態不可壓縮流動是由底部板子的運
動和壓力梯度 P
x
共同造成。
若固定板上剪應力恰好為零，請推導 U和P
x
之間的關係。（15 分）
如果
25
2b P
PU x
，求最大速度發生的位置（位置請在化簡後
以b表示）及最大流速（速度請在化簡後以 U表示）。（15 分）
提示：在 x方向的 Navier-Stokes 方程式為 2 2
2 2
x
u u u P u u
u v g
t x y x x y
Fixed plate
by
x
U