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109年公務人員特種考試關務人員、身心障礙人員考試及
109年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題
考 試 別
：
關務人員考試
等 別
：
三等考試
類 科
：
機械工程
科 目
：
工程力學（包括靜力學、動力學與材料力學）
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。
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：
10530
頁次：
3
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1
一、如圖一所示，一彎曲桿ABEF 是由在C點及D點的兩頸軸承（JournalBearing）
和一金屬線（Wire）AH 所支撐。已知彎曲桿的AB 段長度為250mm。假設在
D點的軸承不會施加軸向推力（Axial Thrust）。
畫出解題所需的自由體圖（Free-Body Diagram）。（4分）
決定金屬線 AH 中之張力和在 C點及 D點的反作用力。（16 分）
圖一
z
x
代號：
10530
頁次：
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2
二、一質量 8 kg 的均勻桿 AB 的尾端 A附著在一可在直立桿上滑動而無摩擦的
套環（Collar）上，桿 AB 的尾端 B則附著在一直立的繩 BC 上。若桿 AB 如
圖二所示的靜止位置被釋放，決定釋放瞬時的：（每小題 10 分，共 20 分）
桿AB 的角加速度。
在A點的反作用力。
圖二
三、當質量為 2.5 kg 且長度為 750 mm 的均質細長桿 AB 以與垂直方向維持
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並以一垂直速度 V1= 2.4 m/s 且無角速度撞擊如圖三所示之一圓滑
角落，若假設撞擊是完全塑性（Perfectly Plastic），以衝量與動量法求取
長桿 AB 在撞擊以後瞬時的角速度。（20 分）
圖三
V1
代號：
10530
頁次：
3
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3
四、若圖四所示梁之 EI 是常數，其中 E是楊氏模數，I是梁斷面有關中性軸
（Neutral Axis）之慣性矩（Moment of Inertia）。
決定在 A點及 B點的反作用力。（15 分）
畫剪力圖及彎矩圖。（5分）
圖四
五、圖五所示之懸臂梁的斷面係由兩片各為 200 mm × 20 mm 的鋼板所焊接而
成。若梁可容許的彎曲應力為 150 MPa 且可容許的剪應力為 70 MPa。
畫出梁之剪力圖及彎矩圖。（4分）
決定梁可安全承載的均勻分布載荷的載荷強度（Load Intensity）w值。
（16 分）
圖五