國營聯招 土木應用力學、材料力學112 年第 10 題單選題考點:最大剪應力VQ/Ib考點:單位換算錯誤
如右圖所示,一工字形斷面之簡支外伸梁,自由端承受 8 kN 之垂直載重,梁之楊氏係數 E = 200 GPa。試求梁內最大剪應力為多少 MPa?
A正確答案
工字形簡支外伸梁自由端受8kN,求最大剪應力:先求支承反力與最大剪力V=8kN,再算工字斷面慣性矩I與中性軸一次矩Q,代入τ=VQ/(Ib)得約2.3 MPa,選A。
逐選項解析
A2.3最大剪應力VQ/Ib✓ 正確
正確答案。τ_max = VQ/(Ib),將V=8000 N、Q與I以mm為單位、b取腹板厚代入,得約2.3 MPa。單位一致換算後量級為個位數MPa,符合工字梁腹板剪應力的合理範圍。
B2306單位換算錯誤✕ 易錯陷阱
約為2.3×1000的數值,屬單位換算陷阱:若力用kN、長度用mm代入而未統一,結果會放大1000倍(得kPa級數值)。需將力換成N、長度換成mm,τ才正確為MPa。
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