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103年公務人員特種考試外交領事人員
及外交行政人員、國際經濟商務人員、
民航人員及原住民族考試試題
代號：52030
考 試 別：原住民族特考
等 別：三等考試
類 科 組：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，須詳列解答過程。
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
）
一、有一如圖之 20 kN 重物由三條纜繩經滑輪以定速向上移動，假設滑輪之摩擦損失可
不計，重物並不產生轉動，且重心通過圖中之 C點。試求三條纜繩之拉力 F1、F2、
F3分別之大小。（20 分）
二、如圖所示之重物 A質量為 50 kg，由兩支桿件經滑塊支撐於水平滑桿上，滑塊與滑
桿間之摩擦係數
μ
為0.3，試求為維持靜平衡所容許之最大角度
α
，並求此時桿件之
支撐力。重力加速度 g＝9.81 m/s2。（20 分）
20 kN
4 m
4 m
3 m
10 m
F3
F2
F1
50° 30° 30°
C
α
α
3.0=
μ
3.0=
μ
A
103年公務人員特種考試外交領事人員
及外交行政人員、國際經濟商務人員、
民航人員及原住民族考試試題
代號：52030
考 試 別：原住民族特考
等 別：三等考試
類 科 組：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、如圖所示之單擺由兩根均質之細長桿件焊接所組成，桿件單位長度之質量為 4 kg/m，
若此單擺承受 M＝50 N･m之力矩並由圖示之位置靜止而起始運動，重力加速度
g = 9.81 m/s2垂直向下，試求此單擺轉動 90°時之角速度。提示：以功能原理求解。
（20 分）
四、如圖之一實心圓軸，直徑 d = 50 mm，在扭轉載台上承受扭矩負載 T，假設材料都在
線彈性（linearly elastic）範圍內且為等向性（isotropic）材料。當扭矩 T＝500 N･m
時，位於 45°方向上之應變規（strain gage）讀數為 ε＝339¯10-6。試求此材料之剪
力模數 G為多少？（20 分）
五、如圖所示之簡支樑，樑長 L＝400 mm，截面為 12 mm¯50 mm 之矩形，承受均佈負
載q＝45 kN/m，材料楊氏係數 E＝210 GPa，試求：
樑之剪力圖（shear diagram）與彎矩圖（bending moment diagram）。（8分）
樑中分別之最大橫向剪應力（transverse shear stress）、最大彎曲應力（bending
stress）。（8分）
樑之最大撓曲變形量。（4分）
A M = 50 N･m
2 m D
1 m
B
C