所屬科目:工程力學(含靜力學、動力學與材料力學)
二、如圖所示,質量為 m1 的人和質量為 m2 的人站於質量為 m0 的平臺上,該平臺長度為 W,移動時摩擦力可忽略不計,平臺最初處於靜止狀態(即 D = 0 )且兩人位於平臺的兩端點。當兩人開始向彼此靠近時,請依據質 量為 m1 的人相對於平臺的位移(x1),推導出兩人相遇時平臺的位移(D) 之表達式?(以 m1 , m2 , m0 , x1 , W 表示)。 (20 分)
三、如圖所示,三隻猴子 A、B 和 C 的質量分別為 30 kg 、35 kg 和 25 kg ,正 從 D 點懸掛的繩子上下攀爬,忽略繩子質量。在某一時刻,猴子 A 正以 10 m/sec2 的加速度向下爬,猴子 C 正以 6 m/sec2 的加速度向上爬,猴子 B 以等速度 2 m/sec 向上攀爬。將繩子和猴子視為一個完整的系統,請計算 D 點繩子的張力?重力加速度 g = 9.81 m/sec2 。(20 分)
四、一個剛性管(Rigid pipe)由鋼索 支撐與 A 點插銷(Pin)索固定,鋼索的直徑為1 cm,請計算當端點 C 向下移動1.5 cm 時,負載 P 之值?(已知鋼的彈性模量為=200 GPa )。(20 分)
五、如圖所示,有一聯接器(C)用以將兩個軸(A)連接在一起,請決定需要多少個螺栓?使得軸上的最大剪應力等於螺栓中的剪應力。假設每個螺栓的直徑為 d,且螺栓中的剪應力是均勻的(Uniform)。(20 分)