加載中. ..
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【圖 2】
【圖 4】
【圖 12】
【圖 14】
【圖 15】
【圖 16】
【圖 18】
【請接續背面】
臺北自來水事業處及所屬工程總隊 104 年新進職員甄試試題
甄試類科：土木工程【H4001】 甄試職別：一級工程員
專業科目一：工程力學及流體力學 ＊請填寫入場通知書編號：________________
注意：作答前須檢查答案卡、入場通知書編號、桌角號碼、應試類別是否相符，如有不同應立即請監試
人員處理，否則不予計分。
本試卷為一張雙面，共 50 題，每題 2分，共 100 分，限用 2B 鉛筆於答案卡上作答，請選出最適
當答案，答錯不倒扣；未作答者，不予計分。
請勿於答案卡書寫應考人姓名、入場通知書號碼或與答案無關之任何文字或符號。
應考人僅得使用符合考選部「國家考試電子計算器規格標準」第一類(具備+、－、×、÷、%、√、
MR、MC、M+、M-運算功能)之機型，自備電子計算器應試；若應考人於測驗時於桌面或使用不
符規定之電子計算器，經勸阻無效，仍執意使用者，該科扣 10 分；電子計算器並由監試人員保
管至該節測驗結束後歸還。
答案卡務必繳回，未繳回者該科以零分計算。
【3】1.有兩個平面力向量
P
及
Q
，方向相差
90
，向量值相同，表示成 P及Q。相加成合力向量為
R
（值表示
為R），下列敘述何者錯誤？
22 2PR
合力 R是邊長為 Q所形成正方形的對角線
R
力的方向為
45
P
，
Q
及
R
構成直角三角形
【1】2.如【圖 2】所示的繩索與滑輪裝置，承載負荷 W為280 kg，請問繩索張力 T1與T2的比值為何？
2：1 2：3
3：1 3：2
【4】3.某物體被兩個力所形成的力偶(couple)作用，何者不符合力偶的原理？
該兩力互為平行
該兩力的值相同
該兩力的方向相反
該力偶使得某物體作平移運動的趨勢
【2】4.如【圖 4】的樑結構及受力狀況，A處為滾輪支持，B處為鉸接支持，請問 A處及 B處的反應力方向？
A處及 B處各有向上及向右的兩個反應力
A處及 B處各有一個向上的反應力
A處及 B處各有向上及向左的兩個反應力
A處有一個向上的反應力，B處有向上及向右的兩個反應力
【3】5.一輛汽車距離紅綠燈路口 35 m 處發動引擎，以 1.5 m/s2向紅綠燈路口直線前進，經過 6秒後，請問該車
與紅綠燈路口的距離？
20 m 16 m 8 m 5.5 m
【4】6.某連桿固定旋轉中心至端點的長度為 15 cm，角速度為 10 rad/s，請問該連桿端點的速度？
120 cm/s 130 cm/s 140 cm/s 150 cm/s
【1】7.剛體在平面轉動分析方面，若已知瞬時中心(instantaneous center, IC)的位置 P點及轉動角速度
，有關「瞬
時中心(IC)法」之敘述，下列何者錯誤？
若已知 IC 的位置及轉動角速度，IC 法可解該剛體上任意點的加速度
若已知 IC 的位置及轉動角速度，IC 法可解該剛體上任意點的速度
若點 P的位置為已知，測量 P點至 C點的距離為
PC
，則 P點的速度為
)(PC
某個點是兩物體有相對運動的共點，兩物體的該點有相同的速度值與方向，該點即為瞬時中心
【3】8.某物體以角速度為 31.4 rad/sec 運動，相當於多少 rpm 的轉速？
200 rpm 275 rpm 300 rpm 400 rpm
【4】9.某桿的截面直徑為 10 mm，受到 632 N 的拉力，請問承受之平均應力？
平均拉應力為 2.0 MPa 平均壓應力為 2.0 MPa
平均壓應力為 8.05 MPa 平均拉應力為 8.05 MPa
【2】10.當拉力 P作用於一個圓形截面桿件的軸方向 x，此時沿著軸向拉伸應力為
（桿件之側面皆為自由面），
哪個選項是錯誤的應力表示？
x
y
0
xy
2/
max
【2】11.於軸向負荷的受力元件常見的彈性位移量
數學表示為
AE
PL
，下列敘述何者錯誤？
截面積 A是固定值
適用於均質(homogeneous)或非均質(non-homogeneous)的材料元件
於長度 L內，內力(internal force)P值為固定
適用於均質的材料元件
【1】12.如【圖 12】中所示的靜力平衡軸向受力桿件，FC的力值應為若干？
6 kN
7 kN
8 kN
9 kN
【2】13.某個樑(beam)的矩形截面寬度為 b，高度為 h，受到剪力 V，有關截面剪應力的狀況，下列何者錯誤？
剪應力的分佈是二次拋物線 最大剪應力值可表為
bh
V2
最小剪應力值為零，位於高度 h的邊緣 最大剪應力值位於中立軸(neutral axis)
【3】14.如【圖 14】所示的夾鉗(clamp)以40
mN
夾緊兩塊木材，夾鉗的方螺紋平均直徑為 10 mm，請問作用於
木塊上的推力？
5 kN
7 kN
8 kN
10 kN
【4】15.某鋼樑截面如【圖 15】所示，欲解得距離陰影面積(300mm×20mm)
A之自頂部向下 20 mm 處B點的剪應力值，請問面積 A對中立軸 x-x的
一次面積矩(first moment of the area)為若干？
3
102.5
m3
3
109.8
m3
4
103.4
m3
4
106.6
m3
【1】16.如【圖 16】所示，有負荷 10 kg 用繩索經由滑輪 B吊掛著，滑輪 B的直徑為 200 mm，不計摩擦，請問
A處的反應力？
138.7 N
143.5 N
149.6 N
155.2 N
【3】17.於物體的乾摩擦行為中，若正交反應力(normal force)表示為 N，靜摩擦力表示為
m
F
，動摩擦力表示為
k
F
，
下列有關摩擦原理的敘述，何者錯誤？
NF sm
，
s
稱為靜摩擦係數
k
=tan-1(
k
F
/N)，
k
稱為動摩擦角
k
大於
s
，
s
稱為靜摩擦角
s
= tan-1(
s
)
【1】18.如【圖 18】所示的軸向拉力桿件，桿件的截面積皆相同表示為 A，材料的彈性模數表示為 E，請問端點
B相對於端點 C的軸向位移量
CB/
？
321 )kN7()kN2()kN6(
1LLL
AE
321 )kN5()kN8()kN6(
1LLL
AE
321 )kN6()kN2()kN7(
1LLL
AE
321 )kN8()kN5()kN7(
1LLL
AE
【2】19.作用於結構上某點的拉力
1
F
=150 N，方向為
30
（自正向 x軸）。作用於相同點之另一力
2
F
，該力在 x
方向的分力為 -27.4 N，y方向的分力為 75.2 N，請問作用於某點的 x方向及 y方向合力(
x
R
，
y
R
)為若干？（註：
cos30o = 0.866，sin30o = 0.5）
(47.6 , 205.1) N (102.5 , 150.2) N (125.0 , 105.2) N (157.3 , 122.6) N
【圖 20】
【3】20.某個樑截面如【圖 20】所示，該截面受到的剪力為 4 kip，請問最大的剪應力值為若干 psi？
（提示：
)105.7(75.3
max
Q
281.25 in3）
50 psi 45 psi
40 psi 35 psi
【1】21.有關剪力流(shear flow)的敘述，下列何者錯誤？
剪力流是沿著結構樑之軸方向的單位面積剪力
常應用於分析人為建造的複合部件(composite parts)結構
鎖緊結構樑的螺栓強度需克服剪力流
剪力流分析可應用於鎖緊元件(fasteners)的設計
【2】22.於受力的簡支樑，其力矩-曲率(moment-curvature)關係中，下列何者是正確的表示式？（其中：
=曲率
半徑，y=樑的垂直軸向位移座標，
=應變量，M=樑的內力矩(internal moment)，E=彈性模數，I=以中立軸計
算的樑截面慣性矩）
y
1
EI
M
1
E
y
MI
【2】23.某個受到純扭力(pure torsion)的桿件，截面為圓形，截面的最大剪應力值為 0.5 MPa，請問最大主應力
1
？
0.6 MPa 0.5 MPa 0 MPa -0.3 MPa
【1】24.符合下列何選項可使用柏努利方程式(Bernoulli equation)？
無黏性、穩態、不可壓縮、沿著同一流線 黏性、穩態、可壓縮、沿著同一流線
無黏性、非穩態、不可壓縮、沿著同一流線 無黏性、穩態、可壓縮、沿著同一流線
【3】25.與浮力有關的無因次化參數為下列何者？
雷諾數(Reynolds number) 紐塞數(Nusselt number)
葛拉秀夫數(Grashof number) 普朗特數(Prandtl number)
【1】26.下列何者非標準大氣壓力？
1.0333 kgf/m2 1.0133 bar 101.33 kPa 14.7 psia
【4】27.在某一固定溫度及壓力下，剪力與剪應變呈線性關係的流體，稱為：
不可壓縮流體 可壓縮流體 非牛頓流體 牛頓流體
【2】28.利用雷諾數(Reynolds Number, Re)流過圓形管路來判讀流體行為，如是 Re < 2100，下列何者正確？
穩流 層流 紊流 過渡流
【4】29.如何降低水鎚現象(Water hammer)，下列敘述何者錯誤？
在管路中裝設氣壓囊，吸收流體動能 避免閥門突然關閉
防止幫浦突然停機 採用耐腐蝕之不鏽鋼管路
【3】30.慕迪圖(Moody chart)在層流區，摩擦係數(f)的說明，下列敘述何者正確？
與雷諾數(Reynolds Number)成正比 與溫度平方成正比
與相對粗糙度無關 與相對粗糙度成正比
【1】31.利用慕迪圖(Moody chart)查圓形管路的摩擦係數(f)時，需要下列何項參數？
雷諾數、管徑與絕對粗造度 黏滯係數、管徑、與溫度
雷諾數、黏滯係數與絕對粗造度 流速、管徑與絕對粗造度
【4】32.避免空蝕現象(Cavitation)之敘述，下列何者錯誤？
降低流體溫度 使用低 NPSH（淨正進水頭）幫浦
放大幫浦吸入端管徑 避免幫浦在下，水池在上運轉
【2】33.流體機械中“泵”(Pump)可將能量加入流體，即對流體作功，下列何者不屬於“泵”？
風扇 水車 壓縮機 鼓風機
【3】34.歐拉輪機機械方程式(Euler turbomachine equation)的敘述，下列何者錯誤？
軸扭矩直接正比於質量流率
扭矩的大小亦與絕對速度的切線分量有關
是動量矩方程式的徑向分量
導自於基本角動量原理
【1】35.流體力學中連續方程式(Equation of continuity)，意同下列何者？
質量守恆 動量守恆 角動量守恆 能量守恆
【3】36.淨正進水頭(net positive suction head, NPSH)的計算與下列何者無關？
液體的蒸汽壓力頭 泵動葉輪入口處的總水頭
液體的雷諾數 自由液面與泵動葉輪入口處之間的水頭損失
【3】37.泵傳輸至流體的總水頭不包含下列何者？
管配件所造成的次要損失 閥門所造成的次要損失
液面高度 導管中的總摩擦損失
【3】38.水在一大型開口貯槽中，經由泵抽至液面高度差 13 m 的另一個大型開口貯槽中，若系統中的管徑為 15
cm，總管長為 60 m，忽略在入口、出口以及肘管部分的次損失係數，而圓管的摩擦因子(f)假設定值且相等為
0.02。請估算總水頭？
13.1 m 15 m 21 m 28 m
【4】39.一風扇在轉速 3000 rpm 下，其實驗量測之性能為靜壓 5 mmAq，請利用風扇定律(Fan law)，估算若將此
風扇放大 1.5 倍，在轉速 4500 rpm 時之靜壓值為何？
16.9 mmAq 19.6 mmAq
23.5 mmAq 25.3 mmAq
【1】40.一風扇的總壓為 200 mmAq，風量為 60 m3/min，風扇總效率為 50%，過程設定氣體為不可壓縮，求風扇
軸功率為何？
3.91 kW 3.19 kW 1.91 kW 1.19 kW
【3】41.一矩形管路的長邊長為 1.2 m，短邊長為 0.5 m，則其水力直徑(Hydraulic diameter, Dh)約為何？
0.6 m 1.2 m 0.7 m 1.7 m
【2】42.在3000 m 高空的大氣密度為 0.9093 kg/m3，一架飛機以 300 km/h 的速度飛行，求在飛機鼻部點安裝在機
身的皮托靜壓管顯示的壓差值約為何？
3060 pa 3160 pa 3260 pa 3600 pa
【4】43.直徑 2 m 之貯水筒經由底部直徑 8 cm 的管路排放至大氣中，管路流速 3 m/s，求貯水筒下降速度？
0.18 cm/s 0.28 cm/s 0.38 cm/s 0.48 cm/s
【1】44.水穩定由消防水管末端口徑 40 mm 的錐狀噴嘴流出，假設噴嘴出口速度必須維持在 20 m/s，求泵的最小
流量？
0.025 m3/s 0.045 m3/s 0.035 m3/s 0.015 m3/s
【2】45.流體流經圓形管路，並且是完全發展層流條件下，若雷諾數 Re = 1000，其摩擦係數(f)為何？
0.016 0.064 62.5 15.6
【3】46.利用泵比例定律(pump scaling laws)，可由一部泵的實驗性能係數，預估泵在不同轉速條件的對應特性。
亦即泵在不同轉速條件下，其流量比、總水頭比及軸動力比會分別與其轉速比呈 a次方、b次方及 c次方，則
a+b+c=？
4 5 6 8
【4】47.在空調、給排水及消防工程上，常以水或空氣為工作流體，經由泵或風扇傳輸，通常設定此工作流體為
不可壓縮，此不可壓縮是指下列何者為定值？
溫度 黏度 壓力 密度
【2】48.介於兩個固定平行板間的穩定層流，符合無滑動情形，兩板間最大的速度產生在中間處，其為平均速度
之幾倍？
1.2 倍 1.5 倍 1.8 倍 2 倍
【1】49.某一滿足連續方程式之三維不可壓縮、穩定流場，其 x方向速度分量 u=x2+y2+z2，y方向速度分量
v=xy+yz+z，求 z方向速度分量 w =？
w = -3xz-z2/2 w = -2xz-z2/2
w = -3xz-z3/3 w = -2xz-z3/2
【1】50.穩定、二維、不可壓縮流場的 x方向速度分量為 u=2y，y方向速度分量為 v=4x，試求對應的流線函數為
何？
ψ= -2x2+y2 ψ= -3x2+y2 ψ= -2x3+y3 ψ= x2-2y2