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工程力學（包括流體力學與材料力學）
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98年 - 98 公務升官等考試_薦任_土木工程：工程力學（包括流體力學與材料力學）#99814
> 申論題
一、試說明管路中產生水錘現象（water hammer）之成因及如何減免損害之方法。（20 分）
相關申論題
二、一空心鋼管 AB 用於支承一受力 Q = 200 kN 之水平桿，如圖一所示，假設鋼管之外徑 為 100 mm，底部 B 點為鉸支承，而頂端 A 點為鉸接，鋼管材料之 E 值為 70 GPa，今 欲使此鋼管抵抗挫屈之安全係數達 2.5 以上，試問此鋼管管壁之厚度至少應為多少？ （20 分）
#416811
三、圖二中之 A、E 和 F 的支承為球型接頭（ball-and-socket），DF 為鋼索。在此彎桿 的 C 點處受到 600 N 的力作用，試以向量分析求鋼索 DF 的內力分量。（20 分）
#416812
(一)梁斷面 A 點之正向應力（normal stress）
#416813
(二)中性軸之位置。 （20 分）
#416814
五、如圖四所示，二長度皆為 l ，質量皆為 m 的均勻細長連桿 AB 及 BD 在 B 點鉸接， BD 桿的端點 D 僅能在一無摩擦的垂直溝槽中滑動。重力的方向為垂直向下，該連 桿機構在靜止狀態時，由圖示的位置釋放，當 D 點滑落到和 A 點相同的高度時，試 求 D 點的速率。（20 分）
#416815
五、如下圖所示，此樑於 c 點承受一集中載重，試求所有的支承反力，以及樑之位移與傾角與座標軸 x 的函數關係。假設楊氏模數 E = 200 GPa，矩 形截面積，樑寬 20 cm，樑深 30 cm。（20 分）
#555950
四、剛體均質薄板 ABCD（500 mm✖200 mm）如下圖所示，質量 9 kg。AE 與 DF 為剛體桿件（可忽略質量），桿長均為 150 mm，均以鉸接方式與 薄板和支承結合。當繩索 BH 被切斷的瞬間，試求薄板之加速度和 AE 與 DF 桿件之內力。假設重力加速度向下 g = 9.81 m/s2。（20 分）
#555949
三、如下圖所示，鉸支承 A 點與鉸支承 E 點之高程差為 6 m，由四段可忽略自重的纜索連接起來，B、C、D 為鉸接，已知 C 點低於 A 點，高程差為 1.5 m，試求 B 點與 A 點的高程差，D 點與 A 點的高程差，以及纜索中的最大斜率和最大張力。 （20 分）
#555948
二、試求下圖矩形閘門 de 上的靜流體合力之大小、方向和作用點，假設此閘門突出紙面之寬度為 1 m，液體 A 和液體 B 的密度分別為 1125 和 1320 kg/m3， 重力加速度向下 g=9.81 m/s2。bc 點高程差 1.8 m，cd 點高程差 1.2 m，de 點 高程差 2 m，ef 點高程差 2 m。（20 分）
#555947
一、在平面應變之假設下，一應變元素如下圖正方形所示，其在 x-y 座標系之應變值為 εxx = 0.00032，εyy = 0.00012，γxy = 0.00017，剪應力為 τxy = Gγxy，G 為剪力模數，試求此元素之主應變及其主軸座標方向，以及最大和最小剪應變及其方向，請繪製相應之應變元素圖以明確表示。（20 分）
#555946
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