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年公務人員普通考試試題
代號：43920
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，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。
（請接背面）
全一張
（正面）
一、如圖所示之外伸樑（overhanging beam）ABC 具有一凸出臂 BD，在樑的端點 A承受
4kN 之負載：
試求在支撐點 C、E分別之反力（reactions）。（10 分）
繪出樑 ABC 之剪力圖（shear diagram）及彎矩圖（bending moment diagram）。
（10 分）
二、如圖所示之中空圓柱是由鋼板以螺旋方式纏繞、焊接而成，其中焊縫與 x軸向之夾
角為 55°，圓柱之外徑為 320 mm、板厚為8 mm，圓柱兩端由剛性（rigid）端板接合。
假設圓柱承受軸向力 P=85 kN、扭矩 T=40 kN-m，試求：
對應 x-y軸向之鋼板應力狀態（
x、
y、
xy），並繪出應力元素（stress element）。
（10 分）
在沿 55°焊縫面上之正向應力（normal stress）與剪應力（shear stress）。（10 分）
三、如圖所示之均質（homogeneous）半圓柱體，其質心為 G，置放於斜角為
、接觸面
靜摩擦係數（coefficient of static friction）為
s=0.3 之斜面上，試求此半圓柱不產生
滑動之情況下，最大容許斜面之角度
及對應之角度
。（20 分）
P
T
y
T
P
x
55°
ϕ
θ
r
3
4r
G
4 kN
A
B
D
C
2 m
3 m
1 m
2.5 m
E
103
年公務人員普通考試試題
代號：43920
類 科：
機械工程
科 目：
機械力學概要
全一張
（背面）
四、如圖所示之圓板凸輪以固定角速度
=1.5 rad/s 順時針方向旋轉，試求當
=2/3 時，
凸輪從動件 AB 之速度及加速度。（20 分）
五、如圖所示之絞盤吊車可產生一水平拉力 F，其力量之大小隨時間變化如圖中所示。
置物桶 B之質量為 70 kg，時間 t=0 時之初始速度為 v1=3 m/s，假設滑輪皆無摩擦
損失且重量可忽略，重力加速度為 9.81 m/s2，試求當 t=18 s 時，置物桶之速度。
（20 分）
r=(10+50
1/2)mm
A
F
G
v
B
F(N)
600
360
t(s)
24
12
B
A
r