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103年特種考試地方政府公務人員考試試題
代號：
33560
33660
34160
全一張
（正面）
等 別：
三等考試
類 科：
水利工程、環境工程、機械工程
科 目：
流體力學
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、請試述下列名詞之意涵：（每小題5分，共 15 分）
雷諾數（Reynolds number）
巴斯卡定律（Pascal’s law）
阿基米德浮力原理（Archimedes’ principle）
二、都市寸土寸金，建築物皆往高空發展，因此都會區高樓林立，一摩天大樓（如下圖
所示）高 H=200 m，寬 W=100 m。假定該大樓迎風面之平均風速 10 m/s，空氣密度
為1.2 kg/m3，阻力係數 Cd=1.2，請計算該大樓承迎風面受阻力 D？（10 分）
三、參閱下圖，將一長、寬、高均為 0.2 m 之立方體置於標準水體中（比重量
3
N/m9810
），對該立方體須施加 F=20 N 向下之力，使得令其完全浸沒於水體
中。請應用阿基米德浮力原理，計算：（每小題 10 分，共 20 分）
若不施加向下力，該立方體浮出水面之高度 h？
wind
U
H
W
FW
FW
F
FB
h
B
F
103年特種考試地方政府公務人員考試試題
代號：
33560
33660
34160
全一張
（背面）
等 別：
三等考試
類 科：
水利工程、環境工程、機械工程
科 目：
流體力學
四、在水利工程或灌漑工程，經常需要簡便之流量量測設施。閘門則是在明渠（open
channel）中一種簡便之流量量測設施，應用柏努力方程式與連續方程式推導，即可
使該簡便設施達到準確之流量量測。參閱下圖，請推導渠道出水流量 Q與閘門前後
上下游水深
1
z
與
2
z
之關係式：
2
1
2
21
2
1
)(2
z
z
zzg
bzQ
。（20 分）
五、今有一矩形招牌寬 B，招牌下端距離地面
1
Z
，上端距離地面
2
Z
，招牌面積為
)( 12 ZZBA
，參閱下圖。試問在平均風速剖面為
n
refref ZZUZU )/(/)(
之風吹
襲作用下，請問：（每小題 10 分，共 20 分）
該招牌所承受之風力 F為何？
風阻係數
)5.0/( 2AUFC refd
為何？
六、某一三維流場為穩定（steady）不可壓縮（incompressible），該流場之三個速度分
量u、v及w，其中
32 yxu
,
yzyxv 2
。若要滿足連續方程式（continuity
equation），請計算速度分量 w。（15 分）
Sluice gate
width = b
a
Z
0
0
P(Z)
dZ
B
Z
B
Z2
Z1
Z
dZ
U(Z)/Uref=(Z/Zref)n
Z
(3)
z1
(1)
(2)
(4)
z2
a
V2
V1