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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
：
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。
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：
14430
頁次：
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一、以簡圖及數學表示式論述下列兩子題：（每小題 10 分，共 20 分）
以質點的受力狀態說明牛頓第二運動定律（Newton’s 2nd law of motion）
及牛頓第三運動定律？
當質點受力作圓周運動時，根據牛頓運動定律說明向心力（centripetal
force）與離心力（centrifugal force）？
二、寫出下列兩子題的數學式及作功的計算：（每小題 10 分，共 20 分）
250 kg 之物體靜止置放於一光滑之水平面上。若施以 750 N 的水平力
使該物體作直線運動，求解該力在 5秒內作功（work）為若干焦耳
（Joule）？
以150 N
．
m的扭矩作用於靜止的飛輪（fly wheel），若其角加速度為
5 rad/sec2，求解在 10 秒後作功為若干焦耳？
三、如圖所示，兩端均固定之桿受一外力 P為1000 N 作用。桿之截面積為
0.01 m2，材料彈性模數 E為200 GPa，求解 A點與 B點之反應力大小？
（25 分）
代號：
14430
頁次：
2
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2
四、如下圖，管 AB 的內徑為 70 mm，外徑為 86 mm。在 B處用扭矩扳手 CD
將此管緊固定於支撐 A處。當施予 70 N 的力於扭矩扳手時，管 AB 與扭
矩扳手之受力自由體圖亦表示於圖中。求解：
管AB 所承受之扭矩 T？（15 分）
管AB 的極慣性矩（polar moment of inertia）？（10 分）
管中之內壁及其外壁上所造成的剪應力為若干 MPa？（10 分）