國營聯招 土木應用力學、材料力學112 年第 18 題單選題考點:自由落體誤用考點:剛體轉動加速度
有一均質梁,長度為 L,重量為 W,水平置於平面,一端為鉸支承,另一端為纜繩所懸吊支持。若該纜繩突然斷裂,重力加速度為 g,試求纜繩懸吊端之加速度為何?(梁的質心慣性矩為 121WL2 )
A$\frac{5g}{2}$
B$\frac{3g}{2}$正確答案
C$\frac{1g}{2}$
D$\frac{2g}{3}$
B正確答案
纜繩斷裂瞬間,梁繞鉸支承轉動,利用力矩方程式求角加速度,再換算末端線加速度為 3g/2。
逐選項解析
A$\frac{5g}{2}$自由落體誤用✕ 易錯陷阱
常見錯誤:直接以 g 作答,忽略轉動慣量對角加速度的影響,自由落體直覺誤導。
B$\frac{3g}{2}$剛體轉動加速度✓ 正確
正確答案 3g/2:對鉸端取力矩,W·(L/2) = I_鉸·α,I_鉸 = (1/12)(W/g)L² + (W/g)(L/2)² = (1/3)(W/g)L² → 整理後 α = 3g/(2L),末端加速度 a = αL = 3g/2。
立即註冊,看完整詳解
這題的完整詳解,註冊就能看 · 每天 2 題免費
精選詳解- 完整逐選項解析
- 秒殺解題技巧與破題關鍵
- 關鍵知識表整理
- 陷阱與易錯提醒
- 同考點歷屆題庫連續刷題與錯題本