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104年公務人員特種考試外交領事人員及外交行政
人員、民航人員、原住民族及稅務人員考試試題 代號：41630
考 試 別：原住民族特考
等 別：三等考試
類 科 組：土木工程
科 目：工程力學（包括流體力學與材料力學）
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。
請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
（請接背面）
全一張
（正面）
3 ft
3 ft
5 ft 5 ft 2 kip
B
A
C
D
圖1
P
L
2
L
2
k
A
圖2
一、試計算圖 1所示桁架之 A點和 B點反力，及各桿件受力。（20 分）
二、圖 2所示柱體中央連接一彈簧常數為 k的彈簧，試計算此結構之挫曲載重 Pcr
（critical buckling load），假設柱體為完全剛性。（20 分）
104年公務人員特種考試外交領事人員及外交行政
人員、民航人員、原住民族及稅務人員考試試題 代號：41630
考 試 別：原住民族特考
等 別：三等考試
類 科 組：土木工程
科 目：工程力學（包括流體力學與材料力學）
全一張
（背面）
A
B
B
A
25 kN/m
2.4 m 3.6 m
F1 F2
20 mm 150 mm
300 mm
20 mm
12 mm
圖3
(a)
(b)
圖
4
700 N 700 N
AR=0.8 m
W
θ
FV
FR
FH
Fx
Fy
圖
5
5 m
0.8 m
s = 4.2 m
W
FR
三、圖 3(a)所示為一卡車的支撐大梁，兩端的支撐力分別為 F1及F2，梁上承受均勻負荷
25 kN/m，試計算 A點和 B點所承受之彎曲應力，其中 A點和 B點處的斷面如
圖3(b)所示。（20 分）
四、圖 4所示為一直徑為 20 mm 之鋁棒，鋁棒的材質彈性模數 E = 73.1 GPa，波松比
35.0=
ν
，承受 700 N 的軸向拉力，試計算其外表面之最大剪應變。（20 分）
（提示： )]([
1
zyxx
E
σσνσε
+−= ，)]([
1
zxyy
E
σσνσε
+−= ，)]([
1
yxzz
E
σσνσε
+−= ）
五、圖 5所示為半徑 0.8 m 之實心圓柱，與水槽
於A點鉸接，作為自動閘門使用，當水槽水
位到達 5 m 時，閘門將自動打開，試計算：
（每小題 10 分，共 20 分）
此時施加於實心圓柱的合力 FR，與施加的
角度
θ
。
實心圓柱的重量 W。