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103年特種考試地方政府公務人員考試試題
代號：
34140
全一張
（正面）
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。
（請接背面）
一、如圖一所示之摩擦棘輪扳手用於將圓盤帶動產生逆時針轉動，浮動桿 AB 與圓盤接
觸於＝20°處，若要轉動圓盤繞 O之軸承轉動，所需之施力為 P＝150 N，試求：
B點不產生打滑所需之最小靜摩擦係數為多少？（10 分）
A點轉動銷所受之反力大小。（10 分）
圖一
二、如圖二所示，一 2 kg 質量塊置放於一水平桿件上，初始時系統為靜止，隨後桿件以
固定之角加速度 1 rad/s2繞O點在垂直面上轉動，假設桿件在往上旋轉至 30°時，
質量塊開始在桿件上滑移，重力加速度為 9.81 m/s2，試求桿件與質量塊間之摩擦係
數為多少、質量塊之滑移為往 O點方向或遠離 O點方向？（20 分）
圖二
三、如圖三所示之倒單擺（inverted pendulum）由 10 lb 之球及 4 lb 之桿件所構成，若此倒
單擺由
＝90°之位置靜止釋放，轉動撞擊地面之恢復係數（coefficient of restitution）為
e＝0.8，試求反彈後此倒單擺可上升之最大角度
。重力加速度為 g＝32.2 ft/s2。（20 分）
圖三
600 mm
P
B
A
1 m
2 kg
1 rad/s2
O
2 ft
0.3 ft
0.3 ft
103年特種考試地方政府公務人員考試試題
代號：
34140
全一張
（背面）
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）
1.5 m
300 mm
200 mm
1.0 m
T
D
d2
d1
C
B
A
四、如圖四所示之鋼軸（剪力模數 G=80 GPa）傳動結構，由兩只直徑分別為 300 mm 及
200 mm 之齒輪 B、C連動，已知扭矩 T＝400 N．m，d1= 40 mm，d2= 30 mm，且假
設軸承處無摩擦，A點處為固定，試求：
D點處之扭轉變形角度。（10 分）
10 分）
圖四
五、如圖五所示之結構承受均佈負載 w＝6 kN/m，假設結構鋼材之楊氏係數 E＝200 GPa、
降伏強度 Sy＝360 MPa，其中桿件 AB 在x-x 軸之挫曲（buckling）邊界為兩端銷
接（pinned），在 y-y 軸方向則為兩端固定（fixed），試求此結構在抵抗 AB 桿件挫
曲之安全係數。（20 分）
圖五
1.0 m
x
y
30 mm
20 mm
30 mm
y
x
2 m
0.5 m
B
1.5 m
C
w
A