所屬科目：工程力學(含靜力學、動力學與材料力學)
一、如下圖所示之機構，已知彈簧常數k ；重量 10 kN 之 AB 桿為 均勻，並且受到 的力矩作用。當 時，試採用虛功原 理求解使 AB 桿保持平衡所需的彈簧力量為多少？本題限採用指定方法 求解。（25 分）
二、如下圖所示，已知繩索受到 的水平力，齒條和齒輪的質量皆為 20 kg；齒輪由 O 處的固定銷支撐，並且齒輪的迴轉半徑（the radius of gyration）為 。假設齒條與水平面之間的接觸面是光滑的， 試求齒輪從靜止開始運動持續至 4 秒時，齒輪的角速度和齒條的速度各 為若干？請分別繪出齒輪和齒條的自由體圖。（25 分）
四、如下圖所示為一剛性桿和彈簧系統。已知桿長為 L，以及每個彈簧之彈 簧常數皆為 k，試求臨界載荷（critical load）Pcr，並請分別繪出剛性桿 和彈簧變形的自由體圖。（25 分）
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。假設齒條與水平面之間的接觸面是光滑的，
試求齒輪從靜止開始運動持續至 4 秒時，齒輪的角速度和齒條的速度各
為若干？請分別繪出齒輪和齒條的自由體圖。（25 分）
