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大地工程技師高等考試-大地工程技師考試分階段考試(第一階段考試)材料力學111 年第 27 題單選題

有一懸臂梁,其長度為 L,慣性矩為 I,材料彈性模數為 E,於末端 B 點連接一彈簧常數為 k 的彈簧(彈簧另一端固定於地面,與梁並聯支撐 B 點)。若在 B 點施加一向下力量 P,求 B 點的垂直撓度 δ_B 為多少?

題目圖片
A正確答案
B
C
D
答案與詳解
A
正確答案
懸臂梁末端串聯彈簧,B點總撓度=梁的撓度+彈簧變形量,兩彈性體串聯等效剛度公式可直接求解。

逐選項解析

APL³/(3EI + 3kL³)✓ 正確
BPL³/(6EI + 2kL³)✕ 易錯陷阱
分母6EI出現,疑似誤用簡支梁或其他邊界條件公式(PL³/48EI等),懸臂梁梁端剛度應為3EI/L³,非6EI/L³,故錯誤。
CPL³/(3EI + 3kL²)✕ 易錯陷阱
分母第二項為3kL²而非kL³,量綱不正確(力/長度²≠力/長度),通分時彈簧項1/k應乘以3EI/3EI得到kL³項,此選項量綱錯誤。
DPL³/(3EI + kL)✕ 錯誤

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