國營聯招 土木應用力學、材料力學112 年第 31 題單選題考點:漏乘g值考點:角度或三角函數誤判
如右圖所示,一 400 kg 之重物吊掛於鋼索 AB 及 BC 下方,鋼索 AC 原長 600 mm,直徑為 3 mm,彈性模數為 200 GPa,試求其伸長量為何?
A0.09 mm
B0.15 mm
C0.91 mm正確答案
D1.13 mm
C正確答案
本題為桁架節點B的力平衡問題:400kg重物產生重力W=3924N,由節點B分解至AB、BC兩鋼索(AB與鉛直夾60°、BC為3-4-5斜面)後,求出AC鋼索軸力約2144N,再代入δ=PL/AE計算伸長量約0.91mm。
逐選項解析
A0.09 mm漏乘g值✕ 易錯陷阱
0.09 mm約為正確值的1/10。此錯誤源於將重物質量400kg直接當作400N使用,漏乘重力加速度g=9.81,導致軸力縮小近10倍,伸長量也隨之縮為約0.09mm。
B0.15 mm角度或三角函數誤判✕ 易錯陷阱
0.15 mm為角度判讀錯誤所致。若將AB與鉛直的夾角和與水平的夾角混淆,或將3-4-5三角形的sinθ與cosθ對調,會使AC軸力的分解結果偏小,算得約0.15mm。
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