加載中. ..
PDF
100年公務人員特種考試一般警察人員考試、
100年公務人員特種考試警察人員考試及
100年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 代號：71130
等 別： 高員三級鐵路人員考試
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。
（請接背面）
全一張
（
正面
）
一、圖一所示為一處於靜力平衡的平面桁架（truss）：（30 分）
請判斷那幾支桿件為零力桿件（zero-force member）？
請以計算證明其受力為零。
在實際應用中，這些零力桿件既然不承受力量，是否可從桁架中移除，以節省材
料？請說明理由。
圖一
12 kN
6 kN
A
B
G F E
C
D
3m 6m 9m
4m 4m 4m
二、圖二所示為一傳動軸，其E端焊接於不動的機體，A端為自由。傳動軸剪力模數（
shear modulus） G = 80GPa，施加於B處的軸向轉動扭矩（torque）TB =100N‧m，施
加於D處方向相同之軸向轉動扭矩TD = 1000N‧m。求（30 分）
在A端的扭轉角度（φA）。
繪出以扭矩為縱軸，軸向長度為橫軸，由傳動軸 A至E各段之扭矩圖（the torque
diagram）。
繪出以扭轉角度為縱軸，軸向長度為橫軸，由傳動軸 A至E各段之扭轉角圖
（angle-of-twist diagr am ）。
圖二
25mm
50mm
a-a b-b
a
a
b
b
ABCD E
250mm 200mm 300mm 500mm
TB=100N·m TD=1000N·m
100年公務人員特種考試一般警察人員考試、
100年公務人員特種考試警察人員考試及
100年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 代號：71130
等 別： 高員三級鐵路人員考試
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）
全一張
（
背面
）
三、力 F作用在一剛體上，產生一微分位移 dr，則此力對剛體之作功定義為
dW = F‧dr
其中‧為向量的內積運算（the dot product）。
請條列並舉例說明力 F在何種情況下對剛體不作功。（20 分）
四、圖三所示為一偏心輪，其質量 20kg，質心為G，軸心為O，迴轉半徑（radius of
gyration）為kG = 0.15m。若初始為靜止，釋放後偏心輪的角加速度為多少？（假設
偏心輪與地面無打滑）。（20 分）
G O
0.1m
0.25m
圖三