國營聯招 機械應用力學、材料力學100 年第 27 題單選題考點:J值計算錯誤考點:實心圓軸扭轉公式
一直徑為100mm之圓軸,受扭矩10000 N-m作用,試問產生之最大剪應力為多少N/mm²?
A20.3
B50.9正確答案
C100.5
D40.6
B正確答案
實心圓軸扭轉公式 τ_max = T·c / J,代入直徑100mm、扭矩10000 N-m,得最大剪應力約50.9 N/mm²。
逐選項解析
A20.3J值計算錯誤✕ 錯誤
20.3 N/mm² 約為正確答案的1/2.5,可能誤用了直徑而非半徑,或計算過程中J值算錯導致結果偏小。
B50.9實心圓軸扭轉公式✓ 正確
正確答案。τ_max = T·c / J = T·(d/2) / (πd⁴/32) = 16T/(πd³) = 16×10⁷/(π×100³) ≈ 50.93 N/mm²。
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