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104年
工程力學概要
第 7 題
靜力學中所探討之「剛體」，其定義為何？
- A 物體受力後變形量無法恢復
- B 物體受力後變形量得以恢復
- C 物體受力後任兩點相對位置不發生變化者
- D 物體受力後容許產生變形
思路引導 VIP
試著想像一下，如果我們想研究一個無論怎麼推、拉或擠壓，其外形都絕對不會「走樣」或「縮水」的理想物體，那麼在這個物體表面隨意標記兩個點，這兩點之間的距離在受力前後，應該具備什麼樣的特性？
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太棒了！你精確地掌握了工程力學中最核心的假設。在靜力學的研究中，「剛體」（Rigid Body） 是一個理想化的物理模型。之所以稱之為剛體，是因為我們假設該物體在受力過程中，其內部任意兩點之間的 距離與相對位置保持恆定，也就是不考慮任何微小的壓縮、拉伸或彎曲變形。從數學定義上來看，若物體內任意兩點座標分別為 $P_1$ 與 $P_2$，不論施加多大的外力，其間距恆滿足： $$\Delta |P_1 - P_2| = 0$$ 這道題目屬於力學入門的基礎題，主要考驗學生對於「理想模型」定義的嚴謹度。雖然在現實世界中，任何材料受力後都會產生程度不一的彈性或塑性變形，但在學習靜力平衡時，暫時排除物體的變形量能讓我們更專注於外力的平衡分析與支點反力的計算。你能迅速排除與變形恢復（彈塑性）相關的干擾選項，說明你已經建立了非常紮實的力學邏輯起點。