加載中. ..
PDF
臺北自來水事業處暨所屬工程總隊 100 年新進職員甄試試題
甄試類科：土木工程【B8101】 甄試職別：工程員
專業科目一：工程力學及流體力學 ＊請填寫入場通知書編號：________________
注意：•作答前須檢查答案卡、入場通知書編號、桌角號碼、應試類別是否相符，如有不同應立即請監試
人員處理，否則不予計分。
‚本試卷為一張雙面，共 50 題，每題 2分。限用 2B 鉛筆作答，請選出最適當答案，答錯不倒扣；
未作答者，不予計分。
ƒ應考人得使用符合簡章規定之電子計算器，應考人測驗時於桌面上放置或使用不符規定之電子計
算器，經勸阻無效，仍執意使用者，該科扣 10 分，電子計算器並由監試人員保管至該節測驗結
束後歸還。
„答案卡務必繳回，未繳回者該科以零分計算。
【3】1.下列敘述何者錯誤？
•靜止的質點(particle)，其所受的外力向量合(resulting force)可能是零
‚等速度運動的質點，其所受的外力向量合可能是零
ƒ質點所受的外力向量合不是零，該質點的加速度與外力向量合的值(magnitude)不成正比
„兩個受力接觸的質點，作用力與反應力的值相同，力的作用線相同，力的方向相反
【2】2.某結構上的螺栓(bolt)受到 ji ˆ
1500
ˆ
700 +=F 牛頓的外力，力 F與y方向分力 y
F的夾角
θ
為下列何者？
• 700
1500
tan =θ ‚ 1500
700
tan =θ ƒ F
1500
sin =θ „
θ
cos700 F
=
【2】3.某個作用於剛體(rigid body)的力
F
r
，該力對於作用點 O的位置向量(position vector)是
r
r
，
F
r
與
r
r
的夾角
是
θ
，點 O至該力向量的垂直距離是 d，下列何者為錯誤的力矩(moment)表示？
• FrMO
r
r
r
×= ‚ rFMO
r
r
r
×=
ƒ θsinrFMO= „ FdMO=
【4】4.右圖中的向量力
P
的值為 P牛頓，請問向量力
P
表示成：
• )
ˆˆ
)(2/(jiP−牛頓
‚ )
ˆ
ˆ
)(2/(kiP−牛頓
ƒ )
ˆ
ˆ
)(2/(kjP+牛頓
„ )
ˆ
ˆ
)(2/(kjP−牛頓
【1】5.右圖中的樑結構受到三個垂直負荷，支撐點 B處的水平反應力
(reaction force)為何？
• 0 kN ‚ 21 kN 向上
ƒ 6 kN 向上 „ 12 kN 向上
【3】6.當一個二力元件(two-force member)於力平衡狀態時，下列敘述何者正確？
•兩力的值相同，在相反的力作用線上，兩力的方向相同
‚兩力的值可以不同或相同，在相同的力作用線上，兩力的方向相同
ƒ兩力的值相同，在相同的力作用線上，兩力的方向相反
„兩力的值不同，在相反的力作用線上，兩力的方向亦相反
【2】7.右圖中的皮帶輪 A與C，以順時針轉動。皮帶上的 B點速度
是3.5 m/s，若忽略滑動因素，皮帶輪 A的角速度為何？
• 27.56 rad/s ‚ 17.24 rad/s
ƒ 21.21 rad/s „ 30.0 rad/s
【3】8.疊加原理(principle of superposition)常應用於計算結構的應力及位移量，下列何者之條件不適用疊加法？
•結構的負荷與應力是線性關係 ‚結構的負荷與位移量是線性關係
ƒ結構的負荷無關於結構幾何形狀之改變 „結構受負荷時其幾何形狀只允許有輕度的改變
【1】9.下圖中的平面剛體運動中，有關點 A與點 B的速度關係之敘述，下列何者錯誤？
• BAAB k/
rvv ×+= ϖ ‚ ABAB /
vvv +=
ƒ ABAB k/
rvv ×+= ϖ „ =
AB/
v
ϖ
r
=
【2】10.右圖中懸臂樑在 C處截面的內剪力 (internal shear loading)為何？
• 270 N ‚ 540 N
ƒ 810 N „ 1620 N
【3】11.某材料單軸拉伸試驗在線彈性範圍內的最大拉應力是 456 MPa，
當時的材料應變量是 0.006 mm/mm，該材料的彈性模數(modulus of elasticity)為何？
• 27.36 GPa ‚ 36.74 GPa
ƒ 76.0 GPa „ 84.0 GPa
【1】12.某傳動軸半徑為 r，與齒輪以鍵(key)連結，因此該軸上有鍵槽，鍵槽至軸中心的距離是 c，J為面積
慣性矩。當該軸受到扭力 T時，最大剪應力為：
• J
Tc
K，K為應力集中因子 ‚ J
Tr
ƒ J
Tr
3
4 „ J
Tc2
【4】13.某圓形截面的桿受到單純通過圓心之 x軸向拉力 P，造成軸向應力
σ
，下列何者之應力表示係為錯
誤？
• σσ =
x, 0=
y
σ ‚ 0=
xy
τ
ƒ σσ =
1
, 0
2
=σ „ στ2
max =
【2】14.下列選項中，哪種端面條件(end condition)負荷的柱(column)結構有最小的挫曲危險負荷(critical
buckling load)？
•兩端都是銷接(pinned) ‚一端固定，另一端自由
ƒ兩端都是固定 „一端固定，另一端銷接
【1】15.某圓形截面的鋼製桿件，直徑為 d，則相對應於截面慣性矩之旋轉半徑(radius of gyration)為何？
• d/4 ‚ d/2 ƒ 2d „ d/6
【3】16.如右圖中的桁架(truss)結構，A與B處受到垂直力，
支撐處 E的反應力為何？
• 6,000 N 垂直向上
‚ 8,000 N 垂直向上
ƒ 10,000 N 垂直向上
„ 12,000 N 垂直向上
【4】17.如右圖中的桁架(truss)結構，B處受到 800 N的力，
桿件 BC 的受力情形為何？
• 1,500 N 壓力
‚ 800 N 拉力
ƒ 1,500 N 拉力
„ 1,700 N 壓力
【3】18.某個薄壁球形壓力容器，平均直徑是 4 ft，容器壁厚是 0.5 in，
該容器結構可承受的最大拉應力為 20 ksi，則容許最大的內壓力為何？
• 416.6 psi ‚ 625 psi ƒ 833.3 psi „ 1666.6 psi
【請接續背面】
N
6 kN
y
6 kN
~
~
a
a
a
y
'
x'
v
A
v
A
v
B
v
B/A
【2】19.如下圖中的滑輪組中，若物體 A以45 cm/s 向下運動，則物體 B的速度為何？【提示：
=−+ )( BAA xxx const】
• 45 cm/s ‚ 90 cm/s
ƒ 145 cm/s „ 210 cm/s
【3】20.右圖中為齒輪與齒條(rack)組合裝置，下齒條為固定，
齒輪中心的速度是 1.0 m/s，則該齒輪的角速度為何？
• 10 rad/s ‚ 8.67 rad/s
ƒ 6.67 rad/s „ 6 rad/s
【4】21.右圖中的下方表示某合金鋼 (steel alloy)螺栓與板的接合(joint)
結構，上方的圖是該螺栓合金鋼的剪應力-剪應變關係。該螺栓的直徑
為25.4 mm，使螺栓發生降伏的力 P為何？
• 25335.37 kips ‚ 25.34 kips
ƒ 39269.91 kips „ 39.27 kips
【3】22.某桿件受到軸向力的情形表示於下圖中，位置 A相對於位置 D的軸向位移量為何？
（選項中之 a為桿件截面積，E為楊氏模數）
• 0 ‚ (7)(3)
BC
AB
kNL
kNL
aEaE
+
ƒ (3)(7)(5)
BCCD
AB
kNLkNL
kNL
aEaEaE
−− „ (4)(3)(5)
BCCD
AB
kNLkNL
kNL
aEaEaE
−−
【4】23.樑結構(beams)經常承受剪負荷(shear loading)及力矩負荷(moment loading)。橫向剪應力(transverse
shear-stress)分佈在樑的橫截面(cross section )以致合成剪負荷。若在對稱彎曲下，某個樑是矩形截面，下列
何者的橫向剪應力表示係為錯誤？
• It
VQ
=τ ‚ A
V
5.1
max =τ
ƒ截面的橫向剪應力是拋物線的分佈 „截面的橫向剪應力是直線性的分佈
【2】24.某個應力狀態表示為 =
x
σ-20MPa，=
y
σ90MPa，=
xy
τ60MPa。則最大主應力面與 x軸的角度約為
何？【提示：經由 2/)(
2tan yx
xy
pσσ
τ
θ−
=計算，可得
247.49
p
θ=−
o
】
• o
7.23− ‚ o
3.66 ƒ o
5.47− „ o
5.42
【2】25.受中心軸向力結構的應力集中因子(stress concentration factor)定義為 avg
Kσ
σ
max
=，若其中的 A
P
avg =σ，
則A指的是：
•受力的最大截面積 ‚受力的最小截面積
ƒ受力的平均截面積 „受力的最大截面積＋受力的最小截面積
【4】26.雷諾數(Reynolds number)的定義跟下列哪一項物理參數無關？
•速度 ‚長度 ƒ黏滯係數 „重力
【3】27.福祿數(Froude number)的定義跟下列哪一項物理參數無關？
•速度 ‚長度 ƒ黏滯係數 „重力
【1】28.圓球型顆粒懸浮於靜止流體中非常緩慢地沉降，流體的運動可假設為層流(laminar flow)狀態。已知顆粒沉降
時所受之阻力與顆粒直徑、顆粒沉降速度、流體動力黏滯係數有關。請問前述阻力與顆粒直徑之幾次方成正比？
•一次方 ‚二次方 ƒ三次方 „四次方
【3】29.流體經過一文氏流量計(Venturi meter)，流量計測得管中流量為每秒 0.003 立方公尺，流體經過流量
計中束縮段之壓力減少量為 4,000 Pa。已知流體密度為每立方公尺 789 公斤，管直徑為 6公分，請問流量
計束縮段之管徑為何？
• 1.2 公分 ‚ 2.3 公分 ƒ 3.4 公分 „ 4.5 公分
【4】30.渠道水流中，超臨界流與亞臨界流的定義是根據下列何項參數？
•渠道坡度 ‚水流速度 ƒ水流深度 „福祿數
【3】31.流量固定時，臨界流具有最小的哪一項物理量？
•流速 ‚水深 ƒ比能 „福祿數
【2】32.渠道漸變流水面線中，下列何者應屬超臨界流？
• S1 ‚ S2 ƒ M1 „ M2
【2】33.渠道坡度由緩坡轉為陡坡，請問水面線在陡坡區應為下列何者？
• S1 ‚ S2 ƒ S3 „ M1
【2】34.已知矩型渠道中一水躍上游水深為 0.198 公尺，下游水深為 2.277 公尺。請問上游福祿數為何？
• 72 ‚ 8.5 ƒ 2.9 „ 0.7
【3】35.一固定流量水流通過水躍前後，下列何項物理量維持不變？
•總能 ‚比能 ƒ比力 „動量
【4】36.已知矩型渠道中一水躍上游水深為 0.25 公尺，下游水深為 1.5 公尺。請問能量損失為何？
• 0.2 公尺 ‚ 0.6 公尺 ƒ 0.9 公尺 „ 1.3 公尺
【2】37.閘門上游水深為 5公尺，下游水深為 0.285 公尺，每單位寬度閘門之流量為何？
•每秒 1.3 立方公尺 ‚每秒 2.7 立方公尺 ƒ每秒 3.5 立方公尺 „每秒 4.8 立方公尺
【3】38.一流體於管中流動，管直徑為 10 公分，管出口處接裝一噴嘴，噴嘴開口直徑為 7公分。已知管路中
流體密度為每立方公尺 1.23 公斤，速度為每秒 22.54 公尺，忽略噴嘴外之大氣壓力，請問管中壓力為何？
• 330Pa ‚ 660Pa ƒ 990Pa „ 1,100Pa
【1】39.靜止水體中，某位置之靜水壓力與其深度之幾次方成正比？
•一次方 ‚二次方 ƒ三次方 „四次方
【4】40.牛頓流體是指流體中剪應力與下列何者成線性關係？
•流體位置 ‚流體速度 ƒ流體壓力 „流體剪應變率
【1】41.有一個二維(x-y)平面流動，x方向速度為 u=2xy-y，y方向速度為 v=xy。請問垂直平面 z方向之渦度
(vorticity)為何？
• y-2x+1 ‚ y-2x-1 ƒ x-2y „ 0
【4】42.海上有一浮冰，浮冰的比重為 0.917，海水的比重為 1.025。浮冰大約有多少百分比的體積在海水面
以下？
• 30% ‚ 50% ƒ 70% „ 90%
【3】43.使用控制體積法分析時，作用於靜止控制體積之合力應等於下列何項物理量？
•控制體積內動量 ‚控制體積內質量
ƒ通過控制體積之動量淨流通量 „通過控制體積之質量淨流通量
【2】44.一矩型渠道寬 2公尺，水深 0.5 公尺，渠道坡度為 0.0004。則作用於渠道底床之剪應力為何？
• 0.6Pa ‚ 1.3Pa ƒ 1.9Pa „ 2.4Pa
【4】45.有一三角型銳緣堰，堰上游自由水面高度比三角堰口高 H。請問通過此三角堰之流量與 H的幾次方
成正比？
• 0.5 ‚ 1.0 ƒ 1.5 „ 2.5
【3】46.有一寬廣平口堰，堰上游自由水面高度比堰高 H。請問通過此平口堰之單位寬度流量與 H的幾次方
成正比？
• 0.5 ‚ 1.0 ƒ 1.5 „ 2.5
【2】47.一物體於靜止流體中運動時，請問作用於物體的阻力與物體速度的幾次方成正比？【例如移動中的
汽車所受之阻力，空氣流動狀態可假設為亂流(turbulent flow)】
•一次方 ‚二次方 ƒ三次方 „四次方
【3】48.已知抽水機消耗之功率與流體流量、流體密度、流體黏滯係數、旋轉葉片直徑、旋轉葉片轉速有關
係。請問使用無因次分析前述之關係時，總共有幾組無因次參數？
•一組 ‚二組 ƒ三組 „四組
【1】49.抽水機之操作特性中，流量與轉速的幾次方成正比？
•一次方 ‚二次方 ƒ三次方 „四次方
【2】50.下列何者不是防止抽水機穴蝕的方法？
•減少管路水頭損失 ‚增加流量 ƒ接近水面抽水 „選定適合抽水機
v
A
= 1.0 m /s