國營聯招 機械應用力學、材料力學114 年第 6 題單選題
有一半徑r = 300之圓弧如右圖所示,其形心位置座標為(C, 0),則C值為何?
D正確答案
四分之一圓弧的形心距離公式為 2√2r/π,代入 r=300 即可秒解得 270。
為什麼答案是 D
正確。代入四分之一圓弧形心公式 2√2r/π ≈ 270.09,四捨五入即為 270。
考點:公式誤用考點:比例錯置考點:圖形混淆考點:圓弧形心
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完整詳解
Pro · 無限重點 四分之一圓弧的形心距離公式為 2√2r/π,代入 r=300 即可秒解得 270。
圓弧形心距圓心距離 x = (r sinα)/α。圖示為90度圓弧,半角 α=45°(π/4),代入 300×sin45°/(π/4) ≈ 270。
逐選項分析
A公式誤用✕
錯誤。可能是誤用其他公式或心算錯誤,未掌握圓弧形心公式。
B比例錯置✕
錯誤。可能是誤將形心當作幾何中點或錯誤比例計算。
C圖形混淆✕
錯誤。可能是誤用 5/6 r 等錯誤比例,或混淆了其他圖形的形心。
D圓弧形心✓ 正確
正確。代入四分之一圓弧形心公式 2√2r/π ≈ 270.09,四捨五入即為 270。
常見幾何圖形形心位置(距圓心)
| 圖形 | 形心距離公式 | 備註 |
|---|
| 圓弧線(半角 α) | x = (r sinα)/α | α 為弧度 |
| 90度圓弧線 | x = 2√2r/π ≈ 0.9r | 本題考點 |
| 半圓弧線 | x = 2r/π ≈ 0.637r | 常考 |
| 圓扇形(半角 α) | x = (2r sinα)/(3α) | 面積形心 |
考生極易將「圓弧線」的形心公式與「圓扇形面積」的形心公式搞混。圓弧線是線積分,圓扇形是面積積分,兩者相差一個係數 2/3,務必看清題幹是「圓弧」還是「扇形」!