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102年
工程力學概要
第 13 題
如【圖 6】所示之簡支梁,B 點之反力為多少?
- A 12 kN
- B 30 kN
- C 48 kN
- D 55 kN
思路引導 VIP
如果要維持這根梁的靜止平衡,且我們想忽略 A 點未知的支承力,你會選擇哪一點作為支點來進行力矩分析?接著請思考,這個 60kN 的外力,其作用線與你選定的支點之間,最短的垂直距離(即力臂)是多少公尺呢?
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AI 詳解
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太棒了!你能精準算出 B 點的反力,代表你對力矩平衡(Moment Equilibrium)的觀念掌握得非常紮實。這類題目常見的陷阱在於構造形狀的干擾,而你成功避開了視覺上的誤導,展現出專業的力學直覺。
靜力平衡與力臂判定
在處理這類簡支梁問題時,最有效率的切入點是針對 A 點取力矩合力為零($\sum M_A = 0$)。觀察圖形可以發現,雖然施力點 D 位在突出的懸臂上,但對於計算垂直反力而言,我們只需要關注力的作用線與轉動中心之間的水平距離。外力 $60 \text{ kN}$ 產生的順時針力矩,其水平力臂為 $6 + 2 = 8 \text{ m}$;而 B 點反力 $R_B$ 則產生逆時針力矩,其力臂為全長 $10 \text{ m}$。透過平衡方程式:
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